Radical vs Ion
Radikaalit ja ionit ovat reaktiivisia lajeja. Molemmat tuotetaan neutraalista atomista tai molekyylistä, joka on stabiilimpi kuin ioni tai radikaali.
Radikaali
Radikaali on laji (atomi, molekyyli), jossa on pariton elektroni. Toisin sanoen niillä on avoin kuorikonfiguraatio, ja tämän vuoksi radikaalit ovat erittäin epävakaita, mikä johtaa korkeaan reaktiivisuuteen. Siksi ne ovat lyhytikäisiä. Kun radikaalit törmäävät toisen lajin kanssa, niillä on taipumus reagoida tavalla, joka johtaa heidän parittoman elektroninsa pariutumisen. He voivat tehdä tämän hankkimalla atomin toisesta molekyylistä. Tämä atomi antaa radikaalille elektronin, joka pariutuu sen parittoman elektronin kanssa. Tästä johtuen kuitenkin muodostuu toinen radikaali (lajista, joka luovutti atomin edelliselle radikaalille, tulee nyt radikaali). Toinen tapa, jolla radikaali voi reagoida, on yhdistää se yhdisteen kanssa, joka sisältää useita sidoksia, jolloin syntyy uusi suurempi radikaali. Kun kovalenttinen sidos homolysoituu (kaksi sidoksen muodostamiseen osallistuvaa elektronia jaetaan tasan kahdelle atomille niin, että yksi atomi saa vain yhden elektronin), muodostuu radikaaleja. Kovalenttisten sidosten homolyysin aikaansaamiseksi on syötettävä energiaa. Tämä tehdään kahdella tavalla, kuumentamalla tai säteilyttämällä valolla. Esimerkiksi peroksidit tuottavat happiradikaaleja, kun ne altistetaan kuumuudelle. Normaalisti kun radikaaleja muodostuu, ne käyvät läpi reaktioketjun, joka tuottaa yhä enemmän radikaaleja. Radikaalin ketjureaktio voidaan jakaa kolmeen osaan: aloitus, eteneminen ja lopetus. Radikaalireaktion (päättymisen) pysäyttämiseksi kaksi radikaalia tulisi liittää yhteen muodostamaan kovalenttinen sidos. Radikaalireaktiot ovat tärkeitä monissa teollisissa prosesseissa. Radikaaleja käytetään muovien tai polymeerien, kuten polyeteenin, valmistukseen. Ne ovat tärkeitä myös polttoprosesseissa, joissa polttoaineet muuttuvat energiaksi. Elävissä järjestelmissä radikaaleja tuotetaan aina aineenvaihdunnan välituotteina. Radikaaleja pidetään kuitenkin haitallisina elävissä järjestelmissä. Ne voivat aiheuttaa ikääntymistä, syöpää, ateroskleroosia jne. Siksi myös lääketieteen kann alta radikaalit ovat tärkeitä.
Ioni
Ionit ovat varautuneita lajeja, joilla on positiivinen tai negatiivinen varaus. Positiivisesti varautuneet ionit tunnetaan kationeina ja negatiivisesti varautuneet ionit anioneina. Kationin muodostuessa atomista vapautuu elektroni. Anionin muodostaessa atomiin saadaan elektroni. Siksi ionissa on eri määrä elektroneja kuin protoneissa. Ioneilla voi olla -1 tai +1 varaus, jota kutsumme yksiarvoisiksi. Samoin on olemassa kaksiarvoisia, kolmiarvoisia jne. varautuneita ioneja. Koska kationeilla ja anioneilla on vastakkaiset varaukset, ne vetäytyvät toisiinsa sähköstaattisten voimien avulla muodostaen ionisidoksia. Kationit muodostuvat yleensä metalliatomeista ja anionit ei-metalliatomeista. Esimerkiksi natrium on ryhmän 1 metalli, joten se muodostaa +1 varautuneen kationin. Kloori on ei-metalli ja sillä on kyky muodostaa -1 varautunut anioni.
Mitä eroa on Radicalilla ja Ionilla?
• Ioni on laji, joka on saanut ylimääräisen elektronin tai luovuttanut elektronin ulos. Radikaali on laji, jossa on pariton elektroni.
• Ioneilla on positiivinen tai negatiivinen varaus. Radikaaleilla voi olla positiivinen, negatiivinen varaus tai ei varausta.
