Ioonide ja elektronide erinevus

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 negatiivselt või positiivselt laetud molekulid või aatomid. Elektronide omadusi selgitatakse kvantmehaanika abil. Ioonide omadusi saab selgitada üldkeemia abil. Elektron (sümbol: β- või ℮-) on alaaatomiline osake ja sellel pole alaosakesi ega alamstruktuure. Kuid ioonidel võib alakomponentidega olla veelgi keerukam 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 kutsus neid tavaliselt “korpused.Veelgi enam, ta leidis, et elektron on aatomi element ja see on üle 1000 korra väiksem kui vesiniku aatom. Elektroni suurus on umbes 1/1836 prootonist.

Bohri teooria kohaselt tiirlevad tuuma ümber elektronid. Kuid hiljem leiti teaduslike katsete tulemusel, et elektronid käituvad pigem elektromagnetiliste lainetena kui tiirlevate osakestena.

Mis on ioon?

Nagu enne öeldud, ioonid on mõlemad negatiivselt või positiivselt laetud molekulid või aatomid. Nii aatomid kui ka molekulid võivad ioone moodustada elektronide vastuvõtmise või eemaldamise teel. Nemad saada positiivne laeng (K⁺, Ca²⁺, Al³⁺) eemaldades elektronid ja saada negatiivset laengu (Cl^-, S^2-, ALO₃^-) elektronide vastuvõtmisega. Iooni moodustumisel ei ole elektronide arv võrdne prootonite arvuga. Kuid see ei muuda prootonite arvu aatomis / molekulis. Ühe või mitme elektroni suurenemisel või kadumisel on oluline mõju aatomi / molekuli füüsikalistele ja keemilistele omadustele.

Mis vahe on elektronidel ja ioonidel??

• Elektrilaeng:

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

• Positiivse laenguga ioone nimetatakse positiivseteks ioonideks ja samamoodi negatiivse laenguga ioone nimetatakse negatiivseteks ioonideks. Ioonid moodustatakse elektronide vastuvõtmise või annetamise teel.

- 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 sõltuvalt mitmest tegurist.

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

• aatomistruktuur:

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

• Ioonid võivad olla polüatomilised või monatomsed; monatomilised ioonid sisaldavad ainult ühte aatomit, samas kui polüatomilised ioonid sisaldavad rohkem kui ühte aatomit.

- Monatomilised ioonid: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺

- Polüatomilised ioonid: ClO₃^-, Nii₄^3-

• Osakesed:

• Elektronid on mikroosakesed ja neil on laineosakeste omadused (laineosakeste duaalsus).

• Ioone peetakse ainult osakesteks.

• elemendid:

• Elektrone peetakse elementaarosakesteks. Teisisõnu, elektrone ei saa jagada väiksemateks komponentideks ega alamstruktuurideks.

• Kõigil ioonidel on alakomponendid. Näiteks polüatomilised ioonid sisaldavad mitmesuguseid aatomeid; aatomeid saab täiendavalt jagada neutroniteks, prootoniteks, elektroniteks jne.

• Omadused:

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

• Ioonide keemilised ja füüsikalised omadused erinevad ioonidest ioonideni. Teisisõnu on erinevatel ioonidel erinevad keemilised ja füüsikalised omadused.

Pildid viisakalt:

1. Paaritootmine Davidhormani poolt (CC BY-SA 3.0)
2. Nitraatiooni (NO3−) elektrostaatiline potentsiaalikaart Wikicommonsi (Public Domain) kaudu