Menu

Central nuclear d'Isar, Alemanya

Piscina de combustible nuclear gastat

Turbina d'una central nuclear

Què és un ió? Anions i cations

Què és un ió? Anions i cations

En física i química, un ió és un àtom o molècula que no té una càrrega elèctrica neutra. S'anomena catió un ió amb càrrega elèctrica positiva, i anió un ió amb càrrega elèctrica negativa.

El procés de guanyar o perdre electrons (respecte a l'àtom o molècula neutres) s'anomena ionització. Se solen representar els cations i els anions amb el símbol de l'àtom corresponent i el símbol "+" o "-". Cations +. Anions -.

Si el nombre d' electrons guanyat o perdut és més gran que un també s'indica.

Els ions es divideixen en:

  • Monoatòmics. Un ió monoatòmic és un ió format per un àtom. Per exemple, el carbonat de calci consisteix en el ió monoatòmic Ca2 +.
  • Poliatòmics. Un ió poliatòmic que consisteix de dos o més átomos. Per exemple, el carbonat de calci consisteix en el ió poliatòmic CO32-.

Michael Faraday va ser el primer de proposar l'existència dels ions, el 1830, però va ser Arrhenius qui va desenvolupar la teoria corresponent a 1884. Això li va valer el Premi Nobel de Química en 1903.

Què és la ionització?

La ionització és el fenomen mitjançant el qual, un àtom perd o guanya un o més electrons.

En física, els àtoms del tot ionitzats es denominen comunament partícules carregades, com els de les partícules alfa. La ionització es realitza generalment mitjançant l'aplicació d'alta energia als àtoms, en forma de potencial elèctric o radiació. Un gas ionitzat es diu plasma.

Alguns dels components resultants de les reaccions de fissió nuclear són elements altament ionitzats.

Què són els anions i els cations? Tipus de ions

Els ions poden ser de dos tipus:

  • Els anions. Són ions que tenen càrrega negativa. Ions negatius. A si vegada, són atrets pels ànodes.
  • Els cations. Són ions amb càrrega positiva. Ions positius. En aquesta ocasió, són atrets pels càtodes.

Els cations són atrets cap al càtode. Els anions són atrets cap a l'ànode.

    Un càtode és un electrode que pateix una reacció de reducció, mitjançant la qual un material redueix el seu estat d'oxidació a ll rebre electrons. L'ànode és un electrode en què es produeix una reacció d'oxidació. Mitjançant aquesta reacció un material, al perdre electrons, incrementa el seu estat d'oxidació.

    Què és l'energia de ionització?

    L'energia de ionització és l'energia necesària per eliminar electrons d'un àtom. També es diu potencial de ionització.

    Per als àtoms individuals en el buit, hi ha una constant física associada amb el procés de ionització. Aquests termes també s'usen per descriure la ionització de molècules i sòlids. Tanmateix, els valors no són constants. La ionització està influenciada pels enllaços químics locals, la geometria i la temperatura.

    Primera energia de ionització

    L'energia de ionització és l'energia requerida per eliminar un electró. La segona energia de ionització és la que es necessita per eliminar dos electrons. I així en els següents.

    Els potencials de ionització es van incrementant gradualment. Generalment, hi ha un gran salt d'energia en algun punt de la sèrie. Això fa que cada àtom tendeixi a formar un cert tipus de catió.

    És per això que els ions tendeixen a formar-se de certes maneres.

    Per exemple, el sodi es troba com Na +, però normalment no com Na 2+. Això es deu a l'alta segona energia de ionització requerida, que és molt més alta que la primera energia de ionització. De manera similar, el magnesi es troba com Mg 2+ i no Mg 3+, i alumini existeix com un catió 3+.

    Generalment, els potencials de ionització decreixen de dalt a baix, i creixen d'esquerra a dreta a la taula periòdica. Aquesta tendència és inversa de la qual es troba per al radi atòmic. Això es deu al fet que, en àtoms petits, els electrons són atrets més fortament pel nucli i hi ha més energia per arrencar-los.

    Què és la radiació ionitzant?

    Les radiacions ionitzants són aquelles que tenen una freqüència prou gran per ionitzar els àtoms o les molècules de les substàncies exposades. Aquest tipus de radiació és capaç de modificar l'estructura química de les substàncies sobre les que incideixen. També poden produir efectes biològics a llarg termini sobre els éssers vius.

    Un exemple de radiació ionitzant seria la modificació de l'ADN de les cèl·lules, aquestes mutacions de l'ADN poden derivar en càncer. Els raigs X i la radiació gamma serien dos exemples de radiacions electromagnètiques altament ionitzants.

    Què és la radiació no ionitzant?

    Les radiacions no ionitzants són aquelles que no tenen prou freqüència per provocar la ionització dels materials exposats. Com a exemple de radiacions no ionitzants es poden citar les microones o les ones de ràdio.

    Aquest tipus de radiació no tenen l'energia suficient per provocar directament mutacions de l'ADN. Per tant, probablement no poden iniciar la carcinogènesi però podrien ser promotors.

    Avui dia es parla de contaminació electromagnètica per referir-se a l'exposició dels éssers vius o els aparells a un camp electromagnètic. També es discuteix sobre els efectes d'aquesta exposició sobre la salut o la fertilitat.

    Autor:

    Data de publicació: 7 de setembre de 2015
    Última revisió: 26 de març de 2020