Íons íons
(do grego iōn - indo), partículas carregadas formadas a partir de um átomo (molécula) como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons. Em soluções, os íons com carga positiva são chamados de cátions, os íons com carga negativa são chamados de ânions. O termo foi proposto por M. Faraday em 1834.
ÍONSÍONS (do grego íon - indo), partículas eletricamente carregadas formadas como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons (cm. ELÉTROM (partícula))(ou outras partículas carregadas) a um átomo, molécula, radical ou outro íon. Íons com carga positiva são chamados cátions (cm. CAÇÃO), íons carregados negativamente - ânions (cm.ÂNIÃO). O termo foi proposto por M. Faraday (cm. FARADAYMichael) em 1834
Os íons são designados por um símbolo químico com um sufixo localizado no canto superior direito. O índice indica o sinal e a magnitude da carga, ou seja, a multiplicidade do íon, em unidades de carga do elétron. Quando um átomo perde ou ganha 1, 2, 3... elétrons, íons com carga simples, dupla e tripla são formados, respectivamente (ver Ionização (cm. IONIZACAO)), por exemplo Na +, Ca 2+, Al 3+, Cl -, SO 4 2-.
Os íons atômicos também são designados pelo símbolo químico do elemento com algarismos romanos indicando a multiplicidade do íon, neste caso os algarismos romanos são símbolos espectroscópicos e seu valor é maior que o valor da carga por unidade, ou seja, NI significa um átomo neutro de N , a designação de íon NII significa um íon N + com carga única, NIII significa N 2+ .
A sequência de íons de diferentes elementos químicos contendo o mesmo número de elétrons forma uma série isoeletrônica.
Os íons podem fazer parte das moléculas de substâncias, formando moléculas devido a ligações iônicas (cm. LIGAÇÃO IÔNICA). Na forma de partículas independentes, em estado não ligado, os íons são encontrados em todos os estados agregados da matéria - em gases (em particular, na atmosfera), em líquidos (em fundidos e soluções), em cristais. Em líquidos, dependendo da natureza do solvente e do soluto, os íons podem existir indefinidamente, por exemplo, o íon Na + em uma solução aquosa de cloreto de sódio NaCl. Os sais no estado sólido geralmente formam cristais iônicos (cm. CRISTAIS IÔNICOS). A rede cristalina dos metais consiste em íons carregados positivamente, dentro dos quais existe um “gás de elétrons”. A energia de interação dos íons atômicos pode ser calculada usando vários métodos aproximados que levam em consideração a interação interatômica (cm. INTERAÇÃO INTERATÔMICA).
A formação de íons ocorre durante o processo de ionização. Para remover um elétron de um átomo ou molécula neutra, é necessário gastar uma certa energia, que é chamada de energia de ionização. A energia de ionização dividida pela carga do elétron é chamada de potencial de ionização. A afinidade eletrônica é a característica oposta da energia de ionização e mostra a magnitude da energia de ligação de um elétron adicional em um íon negativo.
Átomos e moléculas neutras são ionizados sob a influência de quanta de radiação óptica, raios X e radiação G, campo elétrico ao colidir com outros átomos, partículas, etc.
Nos gases, os íons são formados principalmente sob a influência de impactos de partículas de alta energia ou durante a fotoionização sob a influência de ultravioleta, raios X e raios G (ver Radiação ionizante (cm. RADIAÇÃO IONIZANTE)). Os íons formados desta forma têm vida curta em condições normais. Em altas temperaturas, a ionização de átomos e íons (ionização térmica, ou seja, dissociação térmica com separação de elétrons) também pode ocorrer como um processo de equilíbrio (cm. PROCESSO DE EQUILÍBRIO), em que o grau de ionização aumenta com o aumento da temperatura e a diminuição da pressão. O gás se transforma em um estado de plasma (cm. PLASMA).
Os íons nos gases desempenham um papel importante em muitos fenômenos. Em condições naturais, os íons se formam no ar sob a influência dos raios cósmicos, da radiação solar ou de descargas elétricas (raios). A presença de íons, seu tipo e concentração afetam muitas propriedades físicas do ar e sua atividade fisiológica.
dicionário enciclopédico. 2009 .
Veja o que são “íons” em outros dicionários:
ÍONS- (do grego íon andando, vagando), átomos ou produtos químicos. radicais que carregam cargas elétricas. História. Como Faraday estabeleceu pela primeira vez, a condução de corrente elétrica em soluções está associada ao movimento de partículas materiais transportando... ... Grande Enciclopédia Médica
ÍONS, partículas eletricamente carregadas formadas a partir de um átomo (molécula) como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons. Os íons com carga positiva são chamados de cátions, os íons com carga negativa são chamados de ânions... Enciclopédia moderna
íons- – átomos ou moléculas eletricamente carregados. Química geral: livro didático / A. V. Zholnin Os íons são partículas eletricamente carregadas que surgem quando átomos, moléculas e radicais perdem ou ganham elétrons. Dicionário de Química Analítica... ... Termos químicos
Produtos da decomposição de qualquer corpo por eletrólise. Dicionário de palavras estrangeiras incluídas na língua russa. Chudinov A.N., 1910... Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa
Um íon (grego ιόν “indo”) é uma partícula eletricamente carregada (átomo, molécula), geralmente formada como resultado da perda ou ganho de um ou mais elétrons por átomos ou moléculas. A carga de um íon é um múltiplo da carga de um elétron. Conceito e... ... Wikipédia
Íons- (do grego íon indo) partículas eletricamente carregadas formadas pela perda ou ganho de elétrons (ou outras partículas carregadas) por átomos ou grupos de átomos (moléculas, radicais, etc.). O conceito e o termo íons foram introduzidos em 1834... ... Dicionário Enciclopédico de Metalurgia
- (do grego), partículas monoatômicas ou poliatômicas que transportam eletricidade. cobrar, por ex. H+, Li+, Al3+, NH4+, F, SO42. Positivo I. são chamados de cátions (do grego kation, literalmente descendo), ânion negativo e m (do grego ânion, ... ... Enciclopédia Química
- (do grego ión indo) partículas eletricamente carregadas formadas pela perda ou ganho de elétrons (ou outras partículas carregadas) por átomos ou grupos de átomos. Esses grupos de átomos podem ser moléculas, radicais ou outros... Grande Enciclopédia Soviética
íons- físico partículas que carregam carga positiva ou negativa. Os íons carregados positivamente carregam menos elétrons do que o esperado, e os íons negativos carregam mais... Dicionário explicativo prático adicional universal de I. Mostitsky
- (físico) De acordo com a terminologia introduzida na doutrina da eletricidade pelo famoso Faraday, um corpo que se decompõe pela ação de uma corrente galvânica sobre ele é denominado eletrólito, a decomposição desta forma é eletrólise, e os produtos da decomposição são íons.... ... Dicionário Enciclopédico F.A. Brockhaus e I.A. Efron
No final do século XVIII. O cientista inglês G. Cavendish descobriu que quando o sal é dissolvido em água, a condutividade elétrica da solução aumenta. Mas foi somente em 1884-1887 que o famoso químico sueco S. Arrhenius formulou a teoria da dissociação eletrolítica, na qual explicou esse fenômeno pela dissociação (quebra) das moléculas do sal de cozinha em íons.
Os átomos são eletricamente neutros. Mas se um átomo perder um ou mais elétrons, ele adquirirá uma carga positiva e, inversamente, se um átomo ganhar elétrons “extras”, ele ficará carregado negativamente.
Os íons são partículas carregadas - átomos ou grupos de átomos quimicamente ligados - com deficiência (cátions) ou excesso (ânions) de elétrons.
Os íons são formados como resultado de várias reações químicas, bem como quando substâncias com ligações polares são dissolvidas em líquidos polares, como a água (ver Ligação química). Os gases podem ser ionizados pela passagem de elétrons de alta energia através deles. O gás ionizado é chamado plasma.
Já em 1913, utilizando o método de difração de raios X (refração), ao estudar a estrutura cristalina do sal de cozinha, foi estabelecido que não existem moléculas individuais em seus cristais, e cada íon Na + é cercado por 6 íons Cl - . Da mesma forma, cada íon cloro está rodeado por 6 íons sódio.
Mas se o sal de cozinha consiste em iões, então porque é que não conduz eletricidade quando seco? Acontece que em um corpo sólido os íons não têm liberdade de movimento. Assim que a estrutura cristalina for destruída quando o sal for dissolvido ou derretido, os íons começarão a se mover para os eletrodos correspondentes e uma corrente elétrica aparecerá na solução.
As propriedades dos íons diferem significativamente das propriedades dos átomos originais. Existem íons complexos, por exemplo, o grupo hidroxila OH- ou o íon resíduo de ácido sulfúrico SO 4 2-. Alguns íons são muito estáveis e podem existir nas fases líquida, gasosa e sólida. Outros, como o íon amônio NH 4 + ou o mesmo grupo hidroxo OH -, só podem existir em soluções e não existem no estado livre.
Dependendo do número de elétrons ausentes ou em excesso, os íons são divididos em carga simples, carga dupla, etc.
Os átomos dos elementos do grupo I (o subgrupo principal) da tabela periódica cedem facilmente um elétron de cada vez, transformando-se em íons monovalentes com carga positiva. Os elementos do grupo II doam dois elétrons, os elementos do grupo III doam três. Durante a eletrólise, os íons carregados positivamente se movem em direção ao cátodo, por isso são chamados de cátions. Pela mesma razão, os íons carregados negativamente que se movem em direção ao ânodo são chamados de ânions.
O termo "íon" foi cunhado pela primeira vez em 1834 por Michael Faraday. Depois de estudar o efeito da corrente elétrica em soluções de sais, álcalis e ácidos, ele chegou à conclusão de que continham partículas com determinada carga. Faraday chamou cátions de íons que, em um campo elétrico, se moveram em direção ao cátodo, que tem carga negativa. Os ânions são partículas iônicas não elementares com carga negativa que, em um campo elétrico, se movem em direção ao positivo - o ânodo.
Essa terminologia ainda é usada hoje, e as partículas são mais estudadas, o que nos permite considerar uma reação química como resultado de uma interação eletrostática. Muitas reações ocorrem de acordo com este princípio, o que permitiu compreender o seu progresso e selecionar catalisadores e inibidores para acelerar o seu progresso e inibir a síntese. Também se soube que muitas substâncias, principalmente em soluções, estão sempre na forma de íons.
Nomenclatura e classificação de íons
Os íons são átomos carregados ou um grupo de átomos que perderam ou ganharam elétrons durante uma reação química. Eles constituem as camadas externas do átomo e podem ser perdidos devido à baixa atração gravitacional do núcleo. Então o resultado do desprendimento de elétrons é um íon positivo. Além disso, se um átomo tiver uma carga nuclear forte e uma camada eletrônica estreita, o núcleo é um aceitador de elétrons adicionais. Como resultado, uma partícula de íon negativo é formada.
Os próprios íons não são apenas átomos com camada eletrônica excessiva ou insuficiente. Também poderia ser um grupo de átomos. Na natureza, na maioria das vezes existem íons de grupo que estão presentes em soluções, fluidos biológicos de organismos e na água do mar. Existe um grande número de tipos de íons, cujos nomes são bastante tradicionais. Cátions são partículas iônicas com carga positiva e íons com carga negativa são ânions. Eles são chamados de forma diferente dependendo de sua composição. Por exemplo, cátion sódio, cátion césio e outros. Os ânions têm um nome diferente porque geralmente consistem em muitos átomos: ânion sulfato, ânion ortofosfato e outros.
Mecanismo de formação de íons
Os elementos químicos nos compostos raramente são eletricamente neutros. Ou seja, quase nunca estão no estado de átomos. Na formação de uma ligação covalente, considerada a mais comum, os átomos também apresentam alguma carga e a densidade eletrônica muda ao longo das ligações dentro da molécula. No entanto, a carga iônica não é formada aqui, porque a energia da ligação covalente é menor que a energia de ionização. Portanto, apesar das diferentes eletronegatividades, alguns átomos não conseguem atrair completamente os elétrons da camada externa de outros.
Nas reações iônicas, onde a diferença na eletronegatividade entre os átomos é grande o suficiente, um átomo pode retirar elétrons da camada externa de outro átomo. Então a conexão criada torna-se fortemente polarizada e se rompe. A energia gasta nisso, que cria uma carga no íon, é chamada de energia de ionização. É diferente para cada átomo e é indicado em tabelas padrão.
A ionização só é possível quando um átomo ou grupo de átomos é capaz de doar elétrons ou aceitá-los. Isso é mais frequentemente observado em soluções e cristais de sal. A rede cristalina também contém partículas carregadas quase imóveis, desprovidas de energia cinética. E como não há possibilidade de movimento no cristal, as reações dos íons ocorrem com mais frequência em soluções.
Íons em física e química
Físicos e químicos estudam ativamente os íons por vários motivos. Em primeiro lugar, estas partículas estão presentes em todos os estados conhecidos da matéria. Em segundo lugar, a energia de remoção de elétrons de um átomo pode ser medida para utilizá-la em atividades práticas. Terceiro, os íons se comportam de maneira diferente em cristais e soluções. E em quarto lugar, os íons permitem a condução de corrente elétrica, e as propriedades físico-químicas das soluções mudam dependendo das concentrações dos íons.
Reações iônicas em solução
As soluções e os próprios cristais devem ser considerados com mais detalhes. Nos cristais de sal existem íons positivos localizados separadamente, por exemplo, cátions de sódio e íons negativos, ânions de cloro. A estrutura do cristal é incrível: devido às forças de atração e repulsão eletrostática, os íons são orientados de maneira especial. No caso do cloreto de sódio, eles formam o que é chamado de rede cristalina de diamante. Aqui, cada cátion sódio é cercado por 6 ânions cloreto. Por sua vez, cada ânion cloreto é cercado por 6 ânions cloro. Por causa disso, o sal de cozinha simples se dissolve em água fria e quente quase na mesma velocidade.
Também não existe uma única molécula de cloreto de sódio em solução. Cada um dos íons aqui é cercado por dipolos de água e se move caoticamente em sua espessura. A presença de cargas e interações eletrostáticas leva ao fato de que soluções salinas de água congelam a uma temperatura logo abaixo de zero e fervem a uma temperatura acima de 100 graus. Além disso, se houver outras substâncias na solução que possam formar uma ligação química, então a reação ocorre não com a participação de moléculas, mas de íons. Isso criou a doutrina dos estágios das reações químicas.
Os produtos obtidos no final não são formados imediatamente durante a interação, mas são sintetizados gradativamente a partir de produtos intermediários. O estudo dos íons permitiu compreender que a reação ocorre justamente de acordo com os princípios das interações eletrostáticas. Seu resultado é a síntese de íons que interagem eletrostaticamente com outros íons, criando o produto final da reação de equilíbrio.
Resumo
Uma partícula como um íon é um átomo ou grupo de átomos eletricamente carregado que é formado pela perda ou ganho de elétrons. O íon mais simples é o do hidrogênio: se perder um elétron, é apenas um núcleo com carga +1. Causa um ambiente ácido em soluções e ambientes, o que é importante para o funcionamento de sistemas e organismos biológicos.
Os íons podem ter cargas positivas e negativas. Por isso, nas soluções, cada partícula entra em interação eletrostática com os dipolos da água, o que também cria condições de vida e transmissão de sinais pelas células. Além disso, a tecnologia de íons está sendo desenvolvida ainda mais. Por exemplo, foram criados motores iônicos que já equiparam 7 missões espaciais da NASA.
Os íons são parte integrante da atmosfera que nos rodeia em todos os lugares. Existem íons negativos e positivos no ar, entre os quais existe um certo equilíbrio. Íons negativos (ânions) são átomos que carregam uma carga elétrica negativa. Eles são formados pela incorporação de um ou mais elétrons em um átomo, completando assim seu nível de energia. Os íons positivos (cátions), por outro lado, são formados pela perda de um ou mais elétrons.
Pesquisas realizadas no início deste século mostraram que o ar dominado por cátions (íons com carga positiva) tem um impacto negativo na saúde.
Se o ar mantiver um equilíbrio (equilíbrio relativo) de íons positivos e negativos, então o corpo humano funciona adequadamente.
Devido aos poluentes presentes no ar hoje, predominam os íons positivos, o que pode afetar negativamente a saúde. Algumas pessoas são especialmente sensíveis a esse desequilíbrio. Os cátions afetam especialmente os sistemas respiratório, nervoso e hormonal.
O ar saturado com íons negativos é encontrado no ambiente natural - mar, floresta, ar após uma tempestade, perto de uma cachoeira, depois da chuva. Assim, o ar natural limpo contém mais íons negativos úteis, ao contrário do ar que respiramos em salas, escritórios e áreas poluídas.
Albert Kruger (patologista-bacteriologista) realizou pesquisas em plantas e animais e chegou à conclusão de que os íons negativos controlam o nível de serotonina no corpo, são calmantes e não causam efeitos nocivos.
Os íons negativos são muito valiosos para nossa vida e saúde, porque... eles afetam o corpo através do sistema respiratório. Os íons negativos geralmente estão presentes onde nos sentimos bem, relaxados, alegres, tranquilos... porque... o corpo está saturado de oxigênio e o sistema respiratório está protegido de forma confiável contra bactérias, poeira e impurezas prejudiciais.
Qualidade do oxigênio inalado
Os cílios do sistema respiratório retêm sujeira, poeira do ar e outras substâncias, de modo que o ar que chega aos pulmões é muito mais limpo.
Ar eletroquímico - o ar com íons positivos é difícil de assimilar, porque apenas o oxigênio negativo tem a capacidade de penetrar nas membranas dos pulmões e ser absorvido pelo sangue.
Minúsculas partículas de poeira e smog com carga positiva formam aglomerados para atrair íons com carga negativa. Seu peso, entretanto, torna-se tão grande que eles não conseguem permanecer no estado gasoso e afundar no solo, ou seja, são retirados do ar. Os íons negativos ajudam, assim, a purificar o ar que respiramos.
Desequilíbrio de ar iônico
O culpado do desequilíbrio iônico é a poluição química. O desequilíbrio iônico leva ao aumento de diversas doenças: respiratórias, alergias, problemas mentais. Os especialistas dizem que quase todas as comodidades da civilização produzem íons positivos prejudiciais.
Os iões positivos têm um impacto negativo na nossa saúde e predominam, por exemplo, em espaços fechados, ruas sujas e antes de uma trovoada. Os íons positivos estão presentes onde temos dificuldade para respirar.
Automóveis, poluição industrial, fibras sintéticas, transmissores, destruição da camada de ozônio, efeito estufa, monitores de computador, televisores, lâmpadas fluorescentes, fotocopiadoras, impressoras a laser, etc. afetar negativamente o equilíbrio de íons no ar (aumento de cátions).
Hoje, o equilíbrio correto de íons só pode ser encontrado em áreas limpas da natureza. Os íons negativos, que predominam, por exemplo, na brisa marítima, têm um efeito benéfico à saúde (). Os íons negativos podem ser chamados de vitaminas do ar de outra maneira. Seu número aumenta em áreas ecologicamente limpas, por exemplo, cachoeira, mar, floresta. Nestes locais você pode respirar mais facilmente, seu corpo relaxa e descansa. Em princípio, uma pessoa deve respirar ar com íons negativos de pelo menos 800 por cm 3. Na natureza, a concentração de ânions atinge valores de até 50.000 cm 3. Enquanto nas áreas urbanas predominam os cátions.
No entanto, estes são os locais onde passamos a maior parte do nosso tempo. A predominância excessiva de íons carregados positivamente no ar interno contribui para dores de cabeça, nervosismo, fadiga (), aumento da pressão arterial e, em pessoas sensíveis, podem causar alergias e depressão.
Íons positivos na vida humana
Os íons positivos são encontrados onde uma pessoa mora, ou seja, nas cidades, em espaços internos, perto de uma TV, computador, etc. A casa de uma pessoa está repleta de vários materiais sintéticos que poluem o ar; tecnologia moderna, monitores LCD, impressoras, lâmpadas fluorescentes, telefones, televisores, assim como fumaça de cigarro, detergentes químicos () são os piores inimigos da ionização do ar.
Íons negativos na vida humana
Prevalecem principalmente em áreas rurais limpas, depois de uma tempestade, em cavernas, no topo de montanhas, na floresta, à beira-mar, perto de cachoeiras e outras áreas ecologicamente limpas.
As áreas com maior concentração de íons negativos são utilizadas como resort climático. Os íons negativos têm um efeito positivo no sistema imunológico, no bem-estar mental, melhoram o humor, acalmam e eliminam a insônia ().
Concentrações aumentadas de ânions têm um efeito positivo no trato respiratório e ajudam a limpar os pulmões (). Além disso, aumentam a alcalinidade do sangue, promovem a sua purificação, aceleram a cicatrização de feridas e queimaduras, aceleram as capacidades regenerativas das células, melhoram o metabolismo, suprimem os radicais livres, regulam o nível de serotonina (o hormônio da felicidade) e neurotransmissores , ajudando assim a melhorar a qualidade de vida.
Altas concentrações de íons negativos são encontradas em cavernas de sal, cuja alternativa é utilizada em sanatórios para o tratamento de doenças respiratórias crônicas.
Na natureza, a concentração de íons atmosféricos depende da temperatura, pressão e umidade, mas também da velocidade e direção do vento, da chuva e da atividade solar.
Demonstrou-se que meios contendo uma alta concentração de íons negativos de oxigênio matam bactérias e concentrações ainda mais baixas inibem seu crescimento.
Assim, o ar com íons negativos pode ser usado para acelerar a cicatrização de feridas, tratar doenças de pele, queimaduras e também tratar o trato respiratório superior.
Os valores de íons negativos na floresta atingem 1.000 - 2.000 íons/cm3, as cavernas cársticas da Morávia chegam a 40.000 íons/cm3, enquanto o ambiente urbano contém 100-200 íons/cm3.
A concentração ideal para uma pessoa deve ser superior a 1.000 - 1.500 íons/cm3; para workaholics e pessoas envolvidas em trabalho mental, o valor ideal deve ser aumentado para 2.000 - 2.500 íons/cm3;
Como aumentar a concentração de íons negativos?
Para aumentar a concentração de íons negativos, hoje existem diversos produtos, por exemplo, pulseiras, relógios, que emitem ânions.
Além disso, existem lâmpadas de sal que podem melhorar significativamente o ar da sua casa. Recomenda-se colocá-los próximos a um computador, TV ou ar condicionado. Você também pode comprar um cristal Orgonite ou um ionizador de ar.
