Normaal gesproken heeft een atoom hetzelfde aantal protonen en elektronen; hun positieve en negatieve ladingen balanceren precies zodat het atoom elektrisch neutraal is. Als het echter elektronen verliest of wint, noemen chemici het een ion. Ionen zijn chemisch actiever dan neutrale atomen omdat de onbalans in de lading sommige atomen aantrekt en andere afstoot als kleine magneten. Ionen vormen veel belangrijke chemische stoffen, waaronder zouten, zuren en basen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Een ion is een atoom of molecuul dat elektronen heeft gewonnen of verloren.
Schudden van elektronen en ionisatie-energie
Het atoom bestaat uit een kern van positief geladen protonen en neutrale neutronen, omgeven door een wolk van negatief geladen elektronen. Wanneer een neutraal atoom een elektron verliest, is het aantal ladingen in de protonen en elektronen niet meer gelijk; de positieve lading van de protonen wint en het atoom wordt een ion met een netto lading van +1. Het atoom houdt zijn binnenste elektronen stevig vast en de greep op de buitenste is minder sterk. Ionisatie-energie is hoe chemici de moeilijkheid meten om een elektron te verwijderen.
Een ion worden
Een atoom kan elektronen verliezen door botsingen met ionen en andere geladen deeltjes, of door blootstelling aan sterke elektromagnetische straling zoals röntgenstralen. Ionisatie vindt plaats in aanwezigheid van sterke elektrische velden; wanneer u een fluorescentielamp aanzet, ioniseert een hoge spanning het gas in de lamp. Bliksem ioniseert ook atomen. Het oplossen van bepaalde stoffen in water, zoals zout, ioniseert de atomen.
Een atoom kan een negatief ion worden door een nabijgelegen elektron op te vangen.
Metalen: positieve ionen
De atomen van de meeste metalen aan de linkerkant en in het midden van het periodiek systeem verliezen gemakkelijk een of meer elektronen, waardoor ze positief geladen blijven. Voorbeelden zijn natrium, dat één elektron verliest om het natriumion te worden, en koper, dat onder normale omstandigheden tot drie elektronen kan verliezen.
Halogenen: negatieve ionen
In het periodiek systeem is de voorlaatste kolom een groep elementen die de halogenen worden genoemd. Dit zijn zeer reactieve stoffen, meestal gassen, die gemakkelijk een elektron krijgen, waardoor ze negatief geïoniseerd blijven. De halogenen omvatten fluor, chloor en broom, allemaal zeer corrosieve stoffen die zorgvuldige behandeling en opslag vereisen.
Zouten, zuren en basen
Sommige zouten worden gevormd door de combinatie van een positief metaalion, zoals natrium, en een negatief geladen niet-metaalion, zoals chloor. De tegengestelde ladingen van elk ion trekken de andere aan en vormen een chemische binding. Zuren en basen zijn stoffen die geïoniseerd raken als ze in water worden opgelost. Zoutzuur (HCl) splitst bijvoorbeeld in positieve waterstofionen en negatieve chloride-ionen in water. Bases zijn vergelijkbaar; kaliumhydroxide (KOH) valt bijvoorbeeld uiteen in positieve kaliumionen en negatieve hydroxide (OH) -ionen in water. Merk op dat hydroxide geen enkel geïoniseerd atoom is, het is een geïoniseerd molecuul.
