Paprastai atomas turi tą patį protonų ir elektronų skaičių; jų teigiami ir neigiami krūviai tiksliai subalansuojami, todėl atomas yra elektra neutralus. Tačiau jei jis praranda ar įgyja elektronus, chemikai tai vadina jonu. Jonai yra labiau chemiškai aktyvūs nei neutralūs atomai, nes krūvio disbalansas traukia vienus atomus, o kitus atstumia kaip mažus magnetus. Jonai sudaro daug svarbių cheminių medžiagų, įskaitant druskas, rūgštis ir bazes.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Jonas yra atomas ar molekulė, įgijusi ar praradusi elektronus.
Elektronų ir jonizacijos energijos maišymas
Atomas yra sudarytas iš teigiamai įkrautų protonų ir neutralių neutronų branduolio, apsuptas neigiamai įkrautų elektronų debesies. Kai neutralus atomas praranda elektroną, protonų ir elektronų krūvių skaičius nebėra lygus; teigiamas protonų krūvis laimi ir atomas tampa jonu, kurio grynasis krūvis yra +1. Atomas tvirtai laiko savo vidinius elektronus, o išorinių sukibimas yra ne toks stiprus. Jonizacijos energija yra tai, kaip chemikai matuoja elektrono pašalinimo sunkumus.
Tapimas jonu
Atomas gali prarasti elektronus susidūręs su jonais ir kitomis įkrautomis dalelėmis arba patekęs į stiprią elektromagnetinę spinduliuotę, pavyzdžiui, rentgeno spindulius. Jonizacija vyksta esant stipriems elektriniams laukams; apverčiant fluorescencinę lempą, aukšta įtampa jonizuoja lemputės viduje esančias dujas. Žaibas taip pat jonizuoja atomus. Tirpstant vandenyje tam tikras medžiagas, tokias kaip druska, jonai atomus.
Atomas gali tapti neigiamu jonu, sulaikydamas šalia esantį elektroną.
Metalai: teigiami jonai
Daugumos metalų atomai periodinės lentelės kairėje ir viduryje lengvai praranda vieną ar kelis elektronus, todėl jie teigiamai įkraunami. Pavyzdžiui, natris, kuris praranda vieną elektroną, kad taptų natrio jonu, ir varis, kuris normaliomis sąlygomis gali prarasti iki trijų elektronų.
Halogenai: neigiami jonai
Periodinėje lentelėje šalia paskutinio stulpelio yra elementų grupė, vadinama halogenais. Tai yra labai reaktyvios medžiagos, daugiausia dujos, kurios lengvai įgyja elektroną, todėl jos neigiamai jonizuojamos. Halogenai yra fluoras, chloras ir bromas, visos labai ėsdinančios medžiagos, kurias reikia atsargiai tvarkyti ir laikyti.
Druskos, rūgštys ir bazės
Kai kurios druskos susidaro sujungus teigiamą metalo joną, pvz., Natrį, ir neigiamai įkrautą nemetalo joną, pvz., Chlorą. Priešingi kiekvieno jono krūviai pritraukia kitą, formuodami cheminį ryšį. Rūgštys ir bazės yra medžiagos, kurios ištirpus vandenyje tampa jonizuojamos. Pvz., Druskos rūgštis (HCl) vandenyje skyla į teigiamus vandenilio jonus ir neigiamus chlorido jonus. Pagrindai yra panašūs; Pavyzdžiui, kalio hidroksidas (KOH) vandenyje skyla į teigiamus kalio jonus ir neigiamus hidroksido (OH) jonus. Atkreipkite dėmesį, kad hidroksidas nėra vienas jonizuotas atomas, tai jonizuota molekulė.