Kluczowa różnica między wolnym rodnikiem a jonem polega na tym, że wolne rodniki mają jeden lub więcej niesparowanych elektronów, ale jony mają sparowane elektrony.
Możemy wyjaśnić różnicę między wolnym rodnikiem a jonem na podstawie podstawowych właściwości jonu i wolnego rodnika. Jon może występować jako cząsteczka lub atom z ładunkiem (dodatnim lub ujemnym) z powodu utraty lub wzmocnienia elektronu. Jony utrzymują ładunek ujemny z powodu wzmocnienia elektronu i utrzymują ładunek dodatni z powodu utraty elektronu. Jony mogą występować jako pojedyncze lub wielokrotnie naładowane związki chemiczne, w zależności od liczby uzyskanych lub utraconych elektronów. Wolne rodniki to cząsteczki lub atomy, które mają co najmniej jeden niesparowany elektron. Ten artykuł dotyczy różnicy między wolnym rodnikiem a jonem, w tym ich szczególnych właściwości.
Co to jest wolny radykał?
A Wolny rodnik to atom lub grupa atomów zawierająca jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Są wysoce reaktywne ze względu na obecność niesparowanego elektronu. Wolne rodniki są bardzo niestabilne i próbują uzyskać stabilność poprzez przyjęcie potrzebnego elektronu. Reagują z innymi związkami chemicznymi, wychwytując potrzebny elektron. Wolne rodniki są ważnymi półproduktami w procesach naturalnych. Wolne rodniki możemy oznaczyć kropką w indeksie górnym po prawej stronie. Na przykład, H, Cl, HO, H3C
Rysunek 01: Rodnik hydroksylowy
Długowieczne wolne rodniki dzielą się na trzy kategorie: stabilne rodniki, trwałe rodniki i dirodniki.
- Stabilne rodniki: Głównym przykładem stabilnego rodnika jest tlen cząsteczkowy O2. Rodniki organiczne zawierające sprzężony układ π mogą długo żyć.
- Trwałe rodniki: Są długowieczne dzięki sterycznemu stłoczeniu wokół centrum rodnika i utrudniają im fizyczną reakcję z inną cząsteczką.
- Di-rodniki: Niektóre molekuły mają dwa rodniki, które nazywamy dirodnikami. Tlen cząsteczkowy naturalnie (tlen atmosferyczny) istnieje jako dwurodnik.
Co to jest jon?
Jony mogą tworzyć się, gdy indywiduum zdobywa lub traci elektrony w reakcjach chemicznych; mają ładunek dodatni (+) lub ujemny (-). Otrzymują one ładunek ujemny, przyjmując elektron(y) i ładunek dodatni, oddając elektrony cząsteczce niedoboru elektronów lub pierwiastkowi. Przyjmowanie lub oddawanie elektronów bezpośrednio wpływa na wielkość jonu; radykalnie zmienia rozmiar cząsteczki. Atom lub grupę atomów bez ładunku ujemnego lub dodatniego nazywamy „neutralnymi”; aby stać się neutralnym atomem lub cząsteczką, liczba protonów musi być taka sama jak liczba elektronów.
Rysunek 02: Tworzenie kationów i anionów
Dlatego istnieją dwie formy jonów, jak następuje.
- Kationy lub jony (+) – często metale należą do tej kategorii, ponieważ metale tracą elektrony, aby stać się naładowanymi dodatnio (+) (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Aniony (-) – często niemetale należą do tej kategorii, ponieważ niemetale zyskują elektrony, aby stać się naładowanymi ujemnie (-) (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Jaka jest różnica między wolnym rodnikiem a jonami?
Kluczowa różnica między wolnym rodnikiem a jonem polega na tym, że wolne rodniki mają jeden lub więcej niesparowanych elektronów, ale jony mają sparowane elektrony. Dlatego wolne rodniki są bardzo niestabilne, a jony stosunkowo stabilne. Stąd też jest to znacząca różnica między wolnym rodnikiem a jonem. Jednak rodniki mogą istnieć samodzielnie, podczas gdy większość jonów łączy się z jonami o przeciwnym ładunku. Rozważając więcej o ich stabilności, wolne rodniki stają się stabilne poprzez akceptację elektronów, ale jony są stabilne, gdy tworzą kompleksy z przeciwnie naładowanymi związkami.
Kolejną ważną różnicą między wolnym rodnikiem a jonem jest to, że jony zawsze mają ładunek, ale wolne rodniki nie są naładowanymi gatunkami, nawet jeśli mają niesparowane elektrony. Ta różnica powstaje, ponieważ w jonie całkowita liczba elektronów zawsze nie jest równa liczbie protonów w jądrze, podczas gdy w wolnym rodniku liczba elektronów jest równa liczbie protonów.
Poniższa infografika zawiera więcej szczegółów na temat różnicy między wolnym rodnikiem a jonem.
Podsumowanie – Wolny rodnik kontra jon
Możemy opisać zarówno terminy wolne rodniki, jak i jony, używając liczby elektronów należących do konkretnego gatunku. Tutaj najważniejszą różnicą między wolnymi rodnikami a jonami jest to, że wolne rodniki mają niesparowane elektrony, ale jony mają sparowane elektrony. W ten sposób wolne rodniki są bardziej reaktywne. Z drugiej strony jony stają się stabilne chemicznie, tworząc związki z przeciwnie naładowanymi jonami/cząsteczkami.
