Ioonide ja elektronide erinevus

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 13:37

Ioonid vs elektronid

Elektronide ja ioonide vahel on palju erinevusi; suurus, laeng ja olemus on mõned neist. Elektronid on negatiivselt laetud mikroosakesed ja ioonid on kas negatiivselt või positiivselt laetud molekulid või aatomid. Elektronide omadusi selgitatakse "kvantmehaanika" abil. Kuid ioonide omadusi saab selgitada üldise keemia abil. Elektron (sümbol: β- või ℮-) on aatomiosake ja sellel ei ole alamosakesi ega alamstruktuure. Kuid ioonidel võib alamkomponentidega olla veelgi keerulisem struktuur.

Mis on elektron?

Elektroni avastas esmakordselt J. J. Thompson 1906. aastal, kui ta töötas katoodkiirtega, mida nimetatakse elektronkiirteks. Ta leidis, et elektronid on negatiivselt laetud mikroosakesed. Ta nimetas neid "korpuskliteks". Lisaks leidis ta, et elektron on aatomi element ja see on üle 1000 korra väiksem kui vesinikuaatom. Elektroni suurus on ligikaudu 1/1836 prootonist.

Vastav alt Bohri teooriale tiirlevad elektronid ümber tuuma. Kuid hiljem leiti teaduslike katsete tulemusena, et elektronid käituvad rohkem nagu elektromagnetlained kui tiirlevad osakesed.

Mis on ioon?

Nagu varem öeldud, on ioonid kas negatiivselt või positiivselt laetud molekulid või aatomid. Nii aatomid kui ka molekulid võivad elektrone vastu võttes või eemaldades ioone moodustada. Nad saavad positiivse laengu (K⁺, Ca²⁺, Al³⁺), eemaldades elektronid ja saada negatiivne laeng (Cl^–, S^2-, AlO₃^{–) elektrone vastu võttes. Iooni moodustumisel ei võrdu elektronide arv prootonite arvuga. See aga ei muuda prootonite arvu aatomis/molekulis. Ühe või mitme elektroni võimendus või kadu mõjutab oluliselt lähteaatomi/molekuli füüsikalisi ja keemilisi omadusi.}

Mis vahe on elektronidel ja ioonidel?

Elektrilaadimine:

• Elektrone peetakse negatiivselt laetud elementaarosakesteks, kuid need võivad olla kas positiivsed või negatiivsed.

• Positiivse laenguga ioone nimetatakse "positiivseteks ioonideks" ja sarnaselt negatiivse laenguga ioone "negatiivseteks ioonideks". Ioonid moodustuvad elektronide vastuvõtmisel või loovutamisel.

– Positiivsete ioonide näited: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺, NH₄⁺

- Negatiivsete ioonide näited: Cl^–, S^2-, AlO₃ ^–

Suurus:

• Elektronid on ioonidega võrreldes äärmiselt väiksemad osakesed.

• Ioonide suurus varieerub sõltuv alt mitmest tegurist.

• Elektroni suurus on fikseeritud väärtus; see on umbes 1/1836 prootonist.

Aatomi struktuur:

• Elektronid ei ole polüatomilised ega üheaatomilised. Elektronid ei ühine üksteisega ühendite moodustamiseks.

• Ioonid võivad olla mitme- või üheaatomilised; üheaatomilised ioonid sisaldavad ainult ühte aatomit, samas kui mitmeaatomilised ioonid sisaldavad rohkem kui ühte aatomit.

– Monatoomilised ioonid: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺

– polüatomilised ioonid: ClO₃^–, SO₄ ^3-

Osakesed:

• Elektronid on mikroosakesed ja neil on laine-osakeste omadused (laine-osakeste duaalsus).

• Ioone käsitletakse ainult osakestena.

Elements:

• Elektrone käsitletakse elementaarosakestena. Teisisõnu, elektrone ei saa jagada väiksemateks komponentideks või alamstruktuurideks.

• Kõigil ioonidel on alamkomponendid. Näiteks mitmeaatomilised ioonid sisaldavad erinevaid aatomeid; aatomeid saab edasi jagada neutroniteks, prootoniteks, elektronideks jne.

Atribuudid:

• Kõigil elektronidel on sarnased laineosakeste omadused, mida saab selgitada kvantmehaanika abil.

• Ioonide keemilised ja füüsikalised omadused on iooniti erinevad. Teisisõnu, erinevatel ioonidel on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused.