Põhiline erinevus vabade radikaalide ja ioonide vahel on see, et vabadel radikaalidel on üks või mitu paaristamata elektroni, kuid ioonidel on paaris elektronid.
Vaba radikaali ja iooni erinevust saame selgitada iooni ja vaba radikaali põhiomaduste põhjal. Ioon võib esineda molekuli või aatomina, millel on elektroni kadumise või võimenduse tõttu laeng (positiivne või negatiivne). Ioonid hoiavad negatiivset laengut elektroni võimenduse tõttu ja positiivset laengut elektroni kadumise tõttu. Ioonid võivad esineda ühe või mitme laenguga keemiliste liikidena, olenev alt saadud või kaotatud elektronide arvust. Vabad radikaalid on molekulid või aatomid, millel on vähem alt üks paaritu elektron. See artikkel räägib vabade radikaalide ja ioonide erinevustest, sealhulgas nende eriomadustest.
Mis on vaba radikaal?
A Vaba radikaal on aatom või aatomite rühm, mis sisaldab ühte või mitut paaritu elektroni. Need on paaritu elektroni olemasolu tõttu väga reaktiivsed. Vabad radikaalid on väga ebastabiilsed ja püüavad saavutada stabiilsust vajalike elektronide vastuvõtmisega. Nad reageerivad teiste keemiliste ühenditega, püüdes kinni vajaliku elektroni. Vabad radikaalid on looduslike protsesside olulised vaheühendid. Saame tähistada vabu radikaale paremal asuva ülaindeksi punktiga. Näiteks H, Cl, HO, H3C
Joonis 01: hüdroksüülradikaal
Pikaealised vabad radikaalid jagunevad kolme kategooriasse: stabiilsed radikaalid, püsivad radikaalid ja di-radikaalid.
- Stabiilsed radikaalid: Stabiilse radikaali peamine näide on molekulaarne hapnik O2. Konjugeeritud π-süsteemi sisaldavad orgaanilised radikaalid võivad kaua elada.
- Püsivad radikaalid: need on pikaealised tänu steerilisele tunglemisele radikaali keskpunkti ümber ja muudavad nende reageerimise teise molekuliga füüsiliselt raskeks.
- Di-radikaalid: mõnel molekulil on kaks radikaalikeskust, me nimetame neid diradikaalideks. Molekulaarne hapnik eksisteerib looduslikult (atmosfäärihapnik) diradikaalina.
Mis on Ion?
Ioonid võivad moodustuda, kui keemiline liik omandab või kaotab keemiliste reaktsioonide käigus elektrone; neil on positiivne (+) või negatiivne (-) laeng. Need saavad negatiivse laengu, võttes vastu elektroni(d) ja positiivse laengu, annetades elektrone elektronidefitsiidi molekulile või elemendile. Elektronide vastuvõtmine või loovutamine mõjutab otseselt iooni suurust; see muudab dramaatiliselt molekuli suurust. Nimetame negatiivse või positiivse laenguta aatomit või aatomite rühma "neutraalseks"; neutraalseks aatomiks või molekuliks saamiseks peab prootonite arv olema sama, mis elektronide arv.
Joonis 02: Katioonide ja anioonide moodustumine
Seetõttu on ioonidel kaks järgmist vormi.
- Katioonid või (+)ioonid – sageli kuuluvad sellesse kategooriasse metallid, kuna metallid kaotavad positiivse (+) laengu saamiseks elektrone (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Anioonid (-) ioonid – sageli kuuluvad mittemetallid sellesse kategooriasse, kuna mittemetallid omandavad elektrone, et saada negatiivseks (-) laenguks (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Mis vahe on vabade radikaalide ja ioonide vahel?
Põhiline erinevus vabade radikaalide ja ioonide vahel seisneb selles, et vabadel radikaalidel on üks või mitu paaristamata elektroni, kuid ioonidel on paaris elektronid. Seetõttu on vabad radikaalid väga ebastabiilsed, ioonid aga suhteliselt stabiilsed. Seega on see ka oluline erinevus vabade radikaalide ja ioonide vahel. Kuid radikaalid võivad eksisteerida iseenesest, samas kui enamik ioone on kombineeritud vastupidiselt laetud ioonidega. Kui mõelda lähem alt nende stabiilsusele, muutuvad vabad radikaalid stabiilseks, võttes vastu elektrone, kuid ioonid on stabiilsed, kui nad moodustavad komplekse vastupidiselt laetud ühenditega.
Teine oluline erinevus vabade radikaalide ja ioonide vahel on see, et ioonidel on alati laeng, kuid vabad radikaalid ei ole laetud liigid, isegi kui neil on paarituid elektrone. See erinevus tuleneb sellest, et ioonis ei ole elektronide koguarv alati võrdne tuumas olevate prootonite arvuga, samas kui vabas radikaalis on elektronide arv võrdne prootonite arvuga.
Allpool olev infograafik annab rohkem üksikasju vabade radikaalide ja ioonide erinevuse kohta.
Kokkuvõte – vaba radikaal vs ioon
Me saame kirjeldada nii mõisteid, vabu radikaale kui ka ioone, kasutades konkreetsesse liiki kuuluvate elektronide arvu. Siin on kõige olulisem erinevus vabade radikaalide ja ioonide vahel see, et vabadel radikaalidel on paardumata elektronid, kuid ioonidel on paaritud elektronid. Seega on vabad radikaalid reaktiivsemad. Teisest küljest muutuvad ioonid keemiliselt stabiilseks, moodustades vastandlaenguga ioonide/molekulidega ühendeid.
