Różnica między jonami a elektronami

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 13:47

Jony kontra elektrony

Istnieje wiele różnic między elektronami i jonami; rozmiar, ładunek i natura to tylko niektóre z nich. Elektrony są ujemnie naładowanymi mikrocząstkami, a jony są ujemnie lub dodatnio naładowanymi cząsteczkami lub atomami. Właściwości elektronów wyjaśniono za pomocą „mechaniki kwantowej”. Ale właściwości jonów można wyjaśnić za pomocą chemii ogólnej. Elektron (symbol: β- lub ℮-) jest cząstką subatomową i nie ma podcząstek ani podstruktur. Ale jony mogą mieć jeszcze bardziej złożone struktury z podskładnikami.

Co to jest elektron?

Elektron został po raz pierwszy odkryty przez J. J. Thompsona w 1906 r., kiedy pracował z promieniami katodowymi zwanymi wiązkami elektronów. Odkrył, że elektrony są ujemnie naładowanymi mikrocząstkami. Nazywał je „ciałkami”. Ponadto odkrył, że elektron jest pierwiastkiem atomu i jest ponad 1000 razy mniejszy od atomu wodoru. Wielkość elektronu wynosi około 1/1836 protonu.

Zgodnie z teorią Bohra elektrony krążą wokół jądra. Ale później, w wyniku eksperymentów naukowych, odkryto, że elektrony zachowują się bardziej jak fale elektromagnetyczne niż orbitujące cząstki.

Co to jest jon?

Jak wspomniano wcześniej, jony są cząsteczkami lub atomami naładowanymi ujemnie lub dodatnio. Zarówno atomy, jak i cząsteczki mogą tworzyć jony, przyjmując lub usuwając elektrony. Zyskują ładunek dodatni (K⁺, Ca²⁺, Al³⁺) poprzez usunięcie elektronów i uzyskać ładunek ujemny (Cl^–, S^2-, AlO₃^{–) akceptując elektrony. Kiedy powstaje jon, liczba elektronów nie jest równa liczbie protonów. Nie zmienia to jednak liczby protonów w atomie/cząsteczce. Zysk lub utrata jednego lub więcej elektronów ma znaczący wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne macierzystego atomu/cząsteczki.}

Jaka jest różnica między elektronami a jonami?

Ładunek elektryczny:

• Elektrony są uważane za ujemnie naładowane cząstki elementarne, ale mogą być zarówno dodatnie, jak i ujemne.

• Jony o ładunku dodatnim nazywane są „jonami dodatnimi”, podobnie jony o ładunku ujemnym nazywane są „jonami ujemnymi”. Jony powstają przez przyjęcie lub oddanie elektronu(ów).

– Przykłady jonów dodatnich: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺, NH₄⁺

- Przykłady jonów ujemnych: Cl^–, S^2-, AlO₃ ^–

Rozmiar:

• Elektrony są ekstremalnie mniejszymi cząstkami w porównaniu z jonami.

• Wielkość jonów różni się w zależności od kilku czynników.

• Rozmiar elektronu jest wartością stałą; jest to około 1/1836 protonu.

Struktura atomowa:

• Elektrony nie są wieloatomowe ani jednoatomowe. Elektrony nie łączą się ze sobą, tworząc związki.

• Jony mogą być wieloatomowe lub jednoatomowe; jony jednoatomowe zawierają tylko jeden atom, podczas gdy jony wieloatomowe zawierają więcej niż jeden atom.

– Jony jednoatomowe: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺

– Jony wieloatomowe: ClO₃^–, SO₄ ^3-

Cząstki:

• Elektrony są mikrocząstkami i posiadają właściwości falowo-cząstkowe (dualizm falowo-cząstkowy).

• Jony są traktowane tylko jako cząstki.

Elementy:

• Elektrony są uważane za cząstki elementarne. Innymi słowy, elektronów nie można podzielić na mniejsze komponenty lub podstruktury.

• Wszystkie jony mają podskładniki. Na przykład jony wieloatomowe zawierają różne atomy; atomy można dalej podzielić na neutrony, protony, elektrony itp.

Właściwości:

• Wszystkie elektrony mają podobne właściwości falowo-cząsteczkowe, które można wyjaśnić za pomocą mechaniki kwantowej.

• Właściwości chemiczne i fizyczne jonów różnią się w zależności od jonu. Innymi słowy, różne jony mają różne właściwości chemiczne i fizyczne.