عندما تفقد ذرة أو جزيء مادة ما حيادها الكهربائي يُعرف باسم أيون، العملية المرتبطة باكتساب أو فقدان الإمداد الطبيعي للإلكترونات التي تميز التركيب الذري للمركب تسمى التأين. تُنسب المعرفة الأساسية لتكوين الأيونات إلى الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي (1778-1829) وتلميذه ، ميشيل فاراداي (1791-1867).
ال الأيونات يتم توليد الشحنة السالبة عن طريق اكتساب الإلكترونات وتعرف باسم الأنيونات (لأنهم ينجذبون إلى القطب الموجب) ، بينما تلك الموجبة الشحنة نتيجة لفقدان الإلكترونات ، عمومًا تلك الموجودة في الطبقة الخارجية ، تسمى الكاتيونات (لأنها ، على عكس الأنيونات ، تنجذب إلى الكاثود).
في ال الأنيون كل إلكترون من الذرة ، وهو في الأصل محايد ، يتم الاحتفاظ به بقوة بواسطة الشحنة الموجبة للنواة ؛ ومع ذلك ، على عكس بقية الإلكترونات الأخرى في الذرة ، في الأنيونات ، لا يرتبط الإلكترون الإضافي بالنواة بواسطة قوى كولوم ، بل يرتبط باستقطاب الذرة المحايدة. بسبب إضافة الإلكترونات ، يفوق عدد الأنيونات عدد الذرات المحايدة المقابلة.
في درجة حرارة الغرفة ، ترتبط العديد من الأيونات من العلامة المعاكسة ببعضها البعض بقوة باتباع نمط منتظم ومنظم يؤدي إلى تكوين بلورات ، مثل ملح الطعام وهو كلوريد الصوديوم. غالبًا ما تتأين الأملاح بسهولة. عند تقديمها مذابة ، تكون الأيونات أساس العمليات الصناعية المهمة مثل التحليل الكهربائي وتعطي الأساس للعناصر الأساسية للعالم الحديث مثل البطاريات والمراكم. تشارك الأيونات المختلفة في عمليات الأكسدة والاختزال الإنزيمية ، لذا فهي سمة من سمات التفاعلات الكيميائية الحيوية التي لا حصر لها والتي تحدث في الكائنات الحية.
العناصر التي تتمتع عادةً بأكبر قدر من القدرة على التأين الإيجابي ، أي فقدان الإلكترونات وبالتالي توليد الكاتيونات ، هي المعادن ص الهالوجيناتتشكل بعض اللافلزات عمومًا الأنيونات ، ولا تشكل الغازات النبيلة مثل الهليوم أو الأرجون أيونات. حجم الكاتيونات أصغر من حجم الذرات بسبب فقدان الإلكترونات.
بشكل عام ، تكون الأيونات أكثر تفاعلًا كيميائيًا من الجزيئات المحايدة ويمكن أن تكون كذلك أحادي أو متعدد الذرات, غير عضوي أو عضوي.
يتم سرد 20 مثالًا من الأيونات أدناه ، بما في ذلك الأنيونات والكاتيونات والأيونات أحادية الذرة ومتعددة الذرات.
- كلوريدات
- كبريتات
- النترات
- كاتيون الكالسيوم
- كاتيون المنغنيز
- هيبوكلوريت
- الأمونيوم
- كاتيون الحديديك
- الكاتيون الحديدية
- كاتيون المغنيسيوم
- سيليكات
- بورات
- برمنجنات
- كبريتيد
- أورثوفوسفات
- ميتافوسفات
- كربونات
- سيترات
- مالات
- خلات
