Ion

Rencana ini mengenai zarah bercas. Untuk kegunaan lain, sila lihatIon (nyahkekaburan).

Peta upaya elektrostatik ion nitrat (NO³⁻).

Satuionadalah satuatom,kumpulanatom, atauzarah subatomikdengan satu jumlah cas elektrik. Ion yang paling mudah adalahelektron(cas negatif tunggal, e⁻),proton(satu ion hidrogen, H⁺,cas positif), danzarah Alpha(ion helium, He²⁺,mengandungi dua proton dan dua neutron).

Satu ion bercas negatif, yang mempunyai lebihelektrondalampetala elektrondaripada jumlahprotondalamnukleus,dikenali sebagaianion,kerana ia tertarik keanod;manakala satu ion bercas positif, yang mempunyai kurang elektron berbanding proton, dikenali sebagaikation,kerana ia tertarik kepadakatod.Satu poliatom anion yang mengandungi oksigen kadangkala dikenali sebagai oksianion.

Ion-ion ditandakan sama seperti mana atom neutral dan molekul bertindak secara elektrik kecuali bagi kehadiran satu 'superscript' yang menunjukkan tandaan sejumlah cas elektrik dan bilangan elektron lebih daripada satu. Sebagai contoh:H⁺,SO₄²⁻.Satu cara lain untuk menunjukkan cas ini adalah seperti begini: SO₄^-2.

Pembentukan Ion

Pembentukan ion poliatom dan ion molekul

Ion-ion poliatom dan molekul terbentuk dengan cara penggabungan ion elemen seperti H⁺dengan molekul neutral atau dengan cara molekul neutral menarik ion kepada nukleusnya. Sebagai contoh, ion ammonium NH₄⁺terbentuk apabila molekul ammonia, NH₃menerima satu proton. Bilangan elektron ammonia dan ion ammonium adalah sama, namun ion ammonium mempunyai lebih satu proton dari ammonia. Cas juga berubah kerana ion ammonium menerima satu proton dan bukannya dengan cara menambah atau mengurangkan elektronnya. Cara ini menghasilkan ion yang lebih stabil dari molekul ammonia dengan petala elektron terisi penuh. Jika sahaja NH₃mengurangkan elektronnya dan menjadi ion NH₃.⁺,maka satu radikal bebas yang tidak stabil telah terbentuk kerana petala elektron nitrogen tidak terisi dengan penuh.

Keupayaan pengionan

Tenaga yang diperlukan untuk menyingkirkan elektron sesuatu atom elemen dalam keadaan gas dipanggil keupayaan pengionan atau tenaga pengionan. Tenaga pengionan ke-n suatu atom ialah tenaga yang diperlukan untuk memisahkan elektron ke-n selepas elektron ke-n-1 berjaya dipisahkan.

Tenaga pengionan meningkat sejajar dengan bilangan elektron yang telah dipisahkan. Peningkatan juga dapat dilihat setelah satu-satu petala berjaya dikosongkan. Sebagai contoh, peningkatan ketara dapat dilihat apabila elektron ke-2 dan ke-10 dialihkan daripada natrium, Na kerana elektron-elektron ini merupakan yang pertama untuk menduduki petala kedua dan pertama elemen ini. Fransium, Fr mempunyai tenaga pengionan yang terendah manakala fluorin, F tertinggi dalam unsur-unsur yang terdapat dalamJadual Berkala.Tenaga pengionan logam umumnya lebih rendah berbanding bukan logam. Oleh itu, lebih senang untuk logam menyingkir satu elektron untuk membentuk ion positif, dan mudah pula untuk bukan logam menerima elektron dan membentuk ion negatif.

Atom neutral mempunyai bilangan proton yang sama dengan elektron. Maka, cas negatif elektron atom tersebut telah membatalkan cas positif proton, lalu menjadikan cas atom tersebut 0. Elektron bebas oleh itu tidak akan tertarik dengan atom neutral menurut model elektron bebas. Namun realitinya, elektron-elektron sesuatu atom membentuk satu awanan elektron dimana elektron bebas yang lain boleh menembusinya.

Jenis-jenis Ion

• Anionadalah ion negatif yang terbentuk apabila satu-satu atom menerima satu atau lebih elektron dalam satu proses kimia. Anion bercas negatif kerana bilangan proton dalam nukleusnya kurang berbanding bilangan elektron.

• Kationadalah ion bercas positif yang terbentuk apabila satu-satu atom menyingkirkan elektron dalam satu proses kimia. Kation berlawanan dengan anion kerana bilangan elektronnya yang kurang berbanding proton.

• Dianion:dianion adalah sejenis spesis ion yang mempunyai dua cas negatif dalam satu molekul seperti pentalena dan azulena.

• Ion radikal:ion radikal adalah ion yang mempunyai elektron dengan bilangan ganjil. Seringkali ion radikal tidak stabil dan amat reaktif.

Plasma

Rencana utama:Plasma (fizik)

Plasma seringkali dikatakan sebagai keadaan jirim keempat kerana sifatnya tidak menyerupai ketiga-tiga jirimpepejal,cecairdangas.Plasma merupakan sekumpulan ion yang tidakakueusatau kadang kala gas dengan sebahagian partikel bercas. Plasma astrofizik mengandungi campuran elektron dan proton, dan merupakan 99.9% jasad yang boleh dilihat di langit.

Sejarah

Etimologi

Ionmerupakan suatu nama yang telah diberikan olehMichael Faradayyang berasal dari perkataan Yunaniἰόνcode: grc is deprecated,yang merupakan sebahagian daripada perkataanἰέναιcode: grc is deprecated,iaitu "hendak bergerak", atauέἰμιcode: grc is deprecated,iaitu "saya bergerak" maka menjadikannya sesuatu "yang bergerak". Oleh itu,anion,ἀνιόνcode: grc is deprecatedadalah "pergerakan ke atas" dankation,κατιόνcode: grc is deprecatedadalah "pergerakan ke bawah". Secara tidak langsung,anod,ἄνοδοςcode: grc is deprecateddankatod,κάθοδοςcode: grc is deprecatedadalah "jalan yang ke atas atau ke bawah" yang berkaitan dengan perkataanὁδόςcode: grc is deprecated,yang membawa maksud "jalan"

Aplikasi

Ion penting dalam kehidupan sehari-hari. Natrium, kalium, kalsium dan ion-ion lain memainkan peranan penting terhadap sel-sel organisma hidup, terutama dalam memelihara fungsi membran sel. Selain itu, ion juga digunakan dalam alat pengesan asap dan terkini, dalam teknologi enjin ion. Ion larut adalah komponen kepada jumlah pepejal terlarutkan, satu kriteria penting dalam menentukan kualiti air di dunia.

Jadual ion-ion biasa

KationBiasa Nama Kimia Formula Nama Lain Kation Ringkas Aluminium Al3+ Barium Ba2+ Berilium Be2+ Sesium Cs+ Kalsium Ca2+ Kromium(II) Cr2+ Kromus Kromium(III) Cr3+ Kromik Kromium(VI) Cr6+ Kromil Kobalt(II) Co2+ Kobaltus Kobalt(III) Co3+ Kobaltik Kuprum(I) Cu+ Kuprus Kuprum(II) Cu2+ Kuprik Kuprum(III) Cu3+ Galium Ga3+ Helium He2+ (partikel-α) Hidrogen H+ (Proton) Ferum(II) Fe2+ Ferus Ferum(III) Fe3+ Ferik Plumbum(II) Pb2+ Plumbus Plumbum(IV) Pb4+ Plumbik Litium Li+ Magnesium Mg2+ Mangan(II) Mn2+ Manganus Mangan(III) Mn3+ Manganik Mangan(IV) Mn4+ Manganil Mangan(VII) Mn7+ Merkuri(II) Hg2+ Merkurik Nikel(II) Ni2+ Nikelus Nikel(III) Ni3+ Nikelik Kalium K+ Argentum Ag+ Natrium Na+ Strontium Sr2+ Stanum(II) Sn2+ Stanus Stanum(IV) Sn4+ Stanik Zink Zn2+ Kation Poliatom Ammonium NH4+ Hidronium H3O+ Nitronium NO2+ Uranil UO22+ Mercury(I) Hg22+ Merkurus

AnionBiasa Nama Kimia Formula Nama Lain Anion Ringkas Arsenida As3− Azida N3− Bromida Br− Klorida Cl− Fluorida F− Hidrida H− Iodida I− Nitrida N3− Oksida O2− Fosfida P3− Sulfida S2− Peroksida O22− Oksoanion Arsenat AsO43− Arsenit AsO33− Borat BO33− Bromat BrO3− Hipobromit BrO− Karbonat CO32− Hidrogen karbonat HCO3− Bikarbonat Hidroksida OH− Klorat ClO3− Perklorat ClO4− Klorit ClO2− Hipoklorit ClO− Kromat CrO42− Dikromat Cr2O72− Iodat IO3− Nitrat NO3− Nitrit NO2− Fosfat PO43− Hidrogen fosfat HPO42− Dihidrogen fosfat H2PO4− Permanganat MnO4− Fosfit PO33− Sulfat SO42− Tiosulfat S2O32− Hidrogen sulfat HSO4− Bisulfat Sulfit SO32− Hidrogen sulfit HSO3− Bisulfit Anion dari Asid Organik Asetat C2H3O2− Format HCO2− Oksalat C2O42− Hidrogen oksalat HC2O4− Bioksalat Anion Lain Hidrosulfida HS− Bisulfida Tellurida Te2− Amida NH2− Sianat OCN− Tiosianat SCN− Sianida CN−