Իոններ ընդդեմ էլեկտրոնների
Էլեկտրոնների և իոնների միջև շատ տարբերություններ կան. չափը, լիցքը և բնույթը դրանցից են: Էլեկտրոնները բացասական լիցքավորված միկրո մասնիկներ են, իսկ իոնները կամ բացասական կամ դրական լիցքավորված մոլեկուլներ կամ ատոմներ են: Էլեկտրոնների հատկությունները բացատրվում են «քվանտային մեխանիկայի» միջոցով։ Բայց իոնների հատկությունները կարելի է բացատրել ընդհանուր քիմիայի միջոցով: Էլեկտրոնը (խորհրդանիշը՝ β- կամ ℮-) ենթաատոմային մասնիկ է և չունի ենթամասնիկներ կամ ենթակառուցվածքներ։ Սակայն իոնները կարող են ունենալ ավելի բարդ կառուցվածքներ ենթաբաղադրիչներով:
Ի՞նչ է էլեկտրոնը:
Էլեկտրոնն առաջին անգամ հայտնաբերվել է Ջ. Ջ. Թոմփսոնը 1906 թվականին, երբ նա աշխատում էր կաթոդային ճառագայթների հետ, որոնք կոչվում են էլեկտրոնային ճառագայթներ: Նա պարզել է, որ էլեկտրոնները բացասական լիցքավորված միկրոմասնիկներ են: Նա նրանց անվանում էր «մարմիններ»։ Ավելին, նա պարզեց, որ էլեկտրոնը ատոմի տարր է և այն ավելի քան 1000 անգամ փոքր է ջրածնի ատոմից։ Էլեկտրոնի չափը մոտավորապես պրոտոնի 1/1836 է։
Ըստ Բորի տեսության՝ էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջ։ Սակայն ավելի ուշ, գիտական փորձերի արդյունքում պարզվեց, որ էլեկտրոններն իրենց ավելի շատ նման են էլեկտրամագնիսական ալիքների, քան ուղեծրով պտտվող մասնիկներին։
Ի՞նչ է իոնը:
Ինչպես ասվեց նախկինում, իոնները կամ բացասական կամ դրական լիցքավորված մոլեկուլներ կամ ատոմներ են: Ե՛վ ատոմները, և՛ մոլեկուլները կարող են իոններ առաջացնել՝ ընդունելով կամ հեռացնելով էլեկտրոնները:Նրանք դրական լիցք են ստանում (K+, Ca2+, Al3+)՝ հեռացնելով էլեկտրոնները և ստանալ բացասական լիցք (Cl–, S2-, AlO3-)՝ ընդունելով էլեկտրոններ։ Երբ առաջանում է իոն, էլեկտրոնների թիվը հավասար չէ պրոտոնների թվին։ Այնուամենայնիվ, այն չի փոխում ատոմի/մոլեկուլի պրոտոնների թիվը։ Մեկ կամ մի քանի էլեկտրոնի շահույթը կամ կորուստը էական ազդեցություն ունի ծնողական ատոմի/մոլեկուլի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների վրա։
Ո՞րն է տարբերությունը էլեկտրոնների և իոնների միջև:
Էլեկտրական լիցքավորում՝
• Էլեկտրոնները համարվում են որպես բացասական լիցքավորված տարրական մասնիկներ, բայց կարող են լինել կամ դրական կամ բացասական:
• Դրական լիցք ունեցող իոնները կոչվում են «դրական իոններ», իսկ նմանապես բացասական լիցք ունեցող իոնները կոչվում են «բացասական իոններ»: Իոնները ձևավորվում են էլեկտրոն(ներ) ընդունելով կամ նվիրելով:
– Դրական իոնների օրինակներ՝ Na+, Ca2+, Al3+2+, Al3+, Pb4+, NH4+
- Բացասական իոնների օրինակներ՝ Cl–, S2-, AlO3 –
Չափս՝
• Էլեկտրոնները չափազանց փոքր մասնիկներ են իոնների համեմատ:
• Իոնների չափերը տատանվում են՝ կախված մի քանի գործոններից:
• Էլեկտրոնի չափը հաստատուն արժեք է; դա պրոտոնի մոտ 1/1836 է։
Ատոմային կառուցվածք՝
• Էլեկտրոնները բազմատոմ կամ միատոմ չեն: Էլեկտրոնները չեն միանում միմյանց՝ առաջացնելով միացություններ։
• Իոնները կարող են լինել բազմատոմ կամ միատոմ; միատոմ իոնները պարունակում են միայն մեկ ատոմ, մինչդեռ բազմատոմի իոնները պարունակում են մեկից ավելի ատոմ:
– Միատոմային իոններ՝ Na+, Ca2+, Al3+, Pb4+
– Բազմատոմային իոններ՝ ClO3–, SO4 3-
մասնիկներ:
• Էլեկտրոնները միկրոմասնիկներ են և ունեն ալիք-մասնիկ հատկություններ (Ալիք-մասնիկ երկակիություն):
• Իոնները համարվում են միայն որպես մասնիկներ:
տարրեր՝
• Էլեկտրոնները համարվում են տարրական մասնիկներ: Այլ կերպ ասած, էլեկտրոնները չեն կարող բաժանվել ավելի փոքր բաղադրիչների կամ ենթակառուցվածքների:
• Բոլոր իոններն ունեն ենթաբաղադրիչներ: Օրինակ, բազմատոմ իոնները պարունակում են տարբեր ատոմներ. ատոմները կարող են հետագայում ենթաբաժանվել նեյտրոնների, պրոտոնների, էլեկտրոնների և այլն:
Հատկություններ՝
• Բոլոր էլեկտրոններն ունեն ալիքային մասնիկների նման հատկություններ, որոնք կարելի է բացատրել քվանտային մեխանիկայի միջոցով:
• Իոնների քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները տարբերվում են իոնից իոն: Այլ կերպ ասած, տարբեր իոններ ունեն տարբեր քիմիական և ֆիզիկական հատկություններ:
