Ionit vs elektronit
Elektronien ja ionien välillä on monia eroja; koko, lataus ja luonne ovat joitakin niistä. Elektronit ovat negatiivisesti varautuneita mikrohiukkasia ja ionit ovat joko negatiivisesti tai positiivisesti varautuneita molekyylejä tai atomeja. Elektronien ominaisuudet selitetään "kvanttimekaniikalla". Mutta ionien ominaisuudet voidaan selittää yleisellä kemialla. Elektroni (symboli: β- tai ℮-) on osaatomihiukkanen, eikä sillä ole osahiukkasia tai alirakenteita. Mutta ioneilla voi olla vieläkin monimutkaisempia rakenteita alikomponenteilla.
Mikä on elektroni?
Elektronin löysi ensimmäisenä J. J. Thompson vuonna 1906, kun hän työskenteli katodisäteiden kanssa, joita kutsutaan elektronisäteiksi. Hän havaitsi, että elektronit ovat negatiivisesti varautuneita mikrohiukkasia. Hän kutsui niitä "soluiksi". Lisäksi hän havaitsi, että elektroni on atomin alkuaine ja se on yli 1000 kertaa pienempi kuin vetyatomi. Elektronin koko on noin 1/1836 protonista.
Bohrin teorian mukaan elektronit kiertävät ytimen ympäri. Mutta myöhemmin tieteellisten kokeiden tuloksena havaittiin, että elektronit käyttäytyvät enemmän kuin sähkömagneettiset aallot kuin kiertävät hiukkaset.
Mikä on ioni?
Kuten aiemmin todettiin, ionit ovat joko negatiivisesti tai positiivisesti varautuneita molekyylejä tai atomeja. Sekä atomit että molekyylit voivat muodostaa ioneja vastaanottamalla tai poistamalla elektroneja. Ne saavat positiivisen varauksen (K+, Ca2+, Al3+) poistamalla elektroneja ja saada negatiivinen varaus (Cl–, S2-, AlO3–) hyväksymällä elektroneja. Kun ioni muodostuu, elektronien lukumäärä ei ole yhtä suuri kuin protonien lukumäärä. Se ei kuitenkaan muuta protonien määrää atomissa/molekyylissä. Yhden tai useamman elektronin vahvistumisella tai häviämisellä on merkittävä vaikutus lähtöatomin/molekyylin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin.
Mitä eroa on elektroneilla ja ioneilla?
Sähkövaraus:
• Elektroneja pidetään negatiivisesti varautuneina alkuainehiukkasina, mutta ne voivat olla joko positiivisia tai negatiivisia.
• Positiivisen varauksen omaavia ioneja kutsutaan "positiivisiksi ioneiksi" ja vastaavasti negatiivisiksi varattuja ioneja kutsutaan "negatiivisiksi ioneiksi". Ionit muodostuvat vastaanottamalla tai luovuttamalla elektroneja.
– Esimerkkejä positiivisista ioneista: Na+, Ca2+, Al3+, Pb4+, NH4+
- Esimerkkejä negatiivisista ioneista: Cl–, S2-, AlO3 –
Koko:
• Elektronit ovat erittäin pienempiä hiukkasia verrattuna ioneihin.
• Ionien koko vaihtelee useiden tekijöiden mukaan.
• Elektronin koko on kiinteä arvo; se on noin 1/1836 protonista.
Atomirakenne:
• Elektronit eivät ole moniatomisia tai yksiatomisia. Elektronit eivät yhdisty toisiinsa muodostaen yhdisteitä.
• Ionit voivat olla moniatomisia tai yksiatomisia; monoatomiset ionit sisältävät vain yhden atomin, kun taas moniatomiset ionit sisältävät enemmän kuin yhden atomin.
– Monatomiset ionit: Na+, Ca2+, Al3+, Pb4+
– Polyatomiset ionit: ClO3–, SO4 3-
hiukkaset:
• Elektronit ovat mikrohiukkasia ja niillä on a alto-hiukkasominaisuuksia (a alto-partikkeli-kaksoisisuus).
• Ioneja pidetään vain hiukkasina.
Elementit:
• Elektroneja pidetään alkuainehiukkasina. Toisin sanoen elektroneja ei voi jakaa pienempiin komponentteihin tai alirakenteisiin.
• Kaikilla ioneilla on alakomponentteja. Esimerkiksi polyatomiset ionit sisältävät erilaisia atomeja; atomit voidaan jakaa edelleen neutroneihin, protoniin, elektroneihin jne.
Ominaisuudet:
• Kaikilla elektroneilla on samanlaiset a altohiukkasominaisuudet, jotka voidaan selittää kvanttimekaniikan avulla.
• Ionien kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat ioneittain. Toisin sanoen eri ioneilla on erilaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet.
