Normalt har et atom det samme antal protoner og elektroner; deres positive og negative ladninger afbalanceres nøjagtigt, så atomet er elektrisk neutralt. Men hvis det mister eller vinder elektroner, kalder kemikere det en ion. Ioner er mere kemisk aktive end neutrale atomer, fordi ladningsubalancen tiltrækker nogle atomer og afviser andre som små magneter. Ioner udgør mange vigtige kemiske stoffer, herunder salte, syrer og baser.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
En ion er et atom eller molekyle, der har fået eller mistet elektroner.
Blanding af elektroner og ioniseringsenergi
Atomet er lavet af en kerne af positivt ladede protoner og neutrale neutroner omgivet af en sky af negativt ladede elektroner. Når et neutralt atom mister en elektron, er antallet af ladninger i protonerne og elektronerne ikke længere ens; protonernes positive ladning vinder ud, og atomet bliver en ion med en nettoladning på +1. Atomet holder sine inderste elektroner tæt, og grebet på de ydre er mindre stærkt. Ioniseringsenergi er, hvordan kemikere måler vanskeligheden ved at fjerne en elektron.
At blive en ion
Et atom kan miste elektroner fra at kollidere med ioner og andre ladede partikler eller fra udsættelse for stærk elektromagnetisk stråling såsom røntgenstråler. Ionisering finder sted i nærvær af stærke elektriske felter; når du tænder en lysstofrør, ioniserer en højspænding gassen inde i pæren. Lyn ioniserer også atomer. Opløsning af visse stoffer i vand, såsom salt, ioniserer atomerne.
Et atom kan blive en negativ ion ved at fange en nærliggende elektron.
Metaller: Positive ioner
Atomer på de fleste metaller på venstre side og midt i det periodiske system mister let en eller flere elektroner, hvilket efterlader dem positivt ladede. Eksempler inkluderer natrium, som mister en elektron for at blive natriumionen, og kobber, som under normale forhold kan miste op til tre elektroner.
Halogener: Negative ioner
I det periodiske system er den næstsidste kolonne en gruppe af elementer kaldet halogener. Disse er stærkt reaktive stoffer, for det meste gasser, der let får en elektron og efterlader dem negativt ioniserede. Halogenerne inkluderer fluor, klor og brom, alle stærkt ætsende stoffer, der kræver omhyggelig håndtering og opbevaring.
Salte, syrer og baser
Nogle salte dannes ved parring af en positiv metalion, såsom natrium, og en negativt ladet ikke-metalion, såsom chlor. De modsatte ladninger af hver ion tiltrækker den anden og danner en kemisk binding. Syrer og baser er stoffer, der bliver ioniserede, når de opløses i vand. For eksempel splittes saltsyre (HCI) i positive hydrogenioner og negative chloridioner i vand. Baserne er ens; kaliumhydroxid (KOH) bryder for eksempel op i positive kaliumioner og negative hydroxid (OH) ioner i vand. Bemærk, at hydroxid ikke er et enkelt ioniseret atom, det er et ioniseret molekyle.