Іон або йон (грец. ιόν — «той, що йде») — електрично заряджена частинка молекули, що утворилася з атома або атомної групи внаслідок втрати або приєднання до них електронів.
| Іон | |
| Ідентифікатор NCI Thesaurus | C597  |
|---|---|
| Протилежне | молекула |
 Іон у Вікісховищі | |
Історія
Існування іонів вперше теоретично передбачив Майкл Фарадей близько 1830 року, описуючи поведінку часток молекул що збираються біля катода та анода. Однак механізм іонізації не розуміли до 1884 року, аж поки Арреніус не описав його у своїй докторській дисертації, захищеній в університеті м. Уппсала, Швеція. Його теорія спершу не була визнана науковою спільнотою, але згодом, в 1903 році, його дисертація отримала Нобелівську премію.
Загальна інформація
Іон — це атом або група атомів, що мають електричний заряд. Негативно заряджені іони, що мають більше електронів у своїх електронних оболонках, аніж протонів у ядрах (наприклад, Cl−), називаються аніонами і в розчинах притягуються до анода. Позитивно заряджені іони, які мають менше електронів, ніж протонів (наприклад, Na+), називаються катіонами і притягуються до катода. Процес перетворення нейтральних атомів або груп атомів на іони називається іонізацією. Багатоатомні аніони, що містять кисень, часто називають «оксіаніонами» (наприклад, SO2−
4).
Іони можуть існувати самостійно у всіх агрегатних станах речовини, в електричному полі здатні бути переносниками струму(катіони мігрують до негативного електрода — катода, аніони — до позитивного, анода).
У розчинах, зокрема, утворюються в результаті електролітичної дисоціації, причому звичайно виникають комплекси іонів з розчинником.
- NaCl(тв) → Na+
(aq) + Cl−
(aq)
Символ (aq)— означає гідратований іон, тобто іон у водному розчині; символ (тв)— речовину у твердому стані.
Класифікація іонів
- за знаком заряду — на катіони(позитивно заряджені йоні — Na+,Fe²+) і аніони (негативно заряджені йони — Cl-, Br-, NO3-);
- за наявності водної оболонки — гідратовані(Н3О+) та негідратовані;
- за складом — на прості(складаються з одного хімічного елемента) і складні (складаються з кілької хімічних елементів, наприклад, NH4+.)
Антагонізм іонів
У колоїдній хімії — ефект підвищення коагуляційної здатності одного електроліту викликаний додаванням іншого. Пов'язаний з взаємодією іонів з протиіонами — іонами зі знаком заряду, протилежним до заряду першого іона.
Специфічні іони
- Іон-прекурсор — у мас-спектрометрії — родоначальний іон, з якого утворюється фрагментний або метастабільний іон.
- Іон-радикал — заряджена молекулярна частинка з неспареним електроном, яка в залежності від знака заряду, є катіон- або аніон-радикалом. Стабільність таких частинок залежить від ступеня делокалізації спіну.
- Іони металів класу а — іони металів, що зв'язуються переважно з лігандами, які містять найлегші з даної групи Періодичної системи лігатні атоми.
- Іони металів класу б — іони металів, що зв'язуються переважно з лігандами, які містять інші лігатні атоми, ніж найлегші з даної групи Періодичної системи.
- Карбенієвий іон — карбокатіон, реальний чи гіпотетичний, що містять принаймні один формально трикоординований атом вуглецю (–>C+), який має три sp2-гібридні орбіталі, розташовані в одній площині, і одну ортогональну вакантну р-орбіталь.
- Карбінієвий іон — катіонна молекулярна частинка H2C˙+ (або її заміщені похідні), нормально утворена додаванням гідрона до карбіна або відніманням електрона від карбена.
- Карбонієвий іон — IUPAC рекомендує уникати цього терміна чи принаймні застосовувати його обережно, оскільки він використовується у кількох різних значеннях:— синонім терміна карбенієвий іон;— карбокатіон з п'ятикоординаційним атомом вуглецю;— некласичний карбокатіон, структура якого не описується двоелектронними двоцентровими зв'язками, оскільки позитивний заряд розподіляється між трьома 4- або 5-координаційними атомами С, наприклад, іон фенонію.
- Квазімолекулярний іон — у мас-спектрометрії— протонована молекула або іон, утворений при втраті атома Н молекулярним іоном. Використання терміна псевдомолекулярний іон IUPAC не рекомендує.
- Онієвий іон — катіон, головний зарядоносійний атом якого має формальний позитивний заряд і зв'язаний з одновалентними атомами чи групами, число яких на одиницю більше, ніж у відповідній нейтральній молекулі, де цей атом не має заряду. Наприклад, тетралкіламонієвий іон NR4+, триалкілсульфонієвий SR3+.
- Амоніїльний радикал-іон — радикальний іон Н3N˙+ та його гідрокарбільні похідні. Приміром, триметиламоніїл (СH3)3N˙+, феніламоніїл (або бензенамініїл) PhN˙+H2.
- Амоній-іон — іон NH4+— катіон, що утворюється нейтралізацією амоніаку, діє як слабка основа.
Акваіони
1. Гідратовані іони металів у водних розчинах.
2. Гідратовані іони в комплексах, пр., [Co(H2O)6]2+. Акваіони можуть відщеплювати протон і діяти як кислоти, пр., [Fe(H2O)6]3+ → [Fe(H2O)5(OH)]2+
Іони в природі
Іони в колоїдних розчинах ґрунтів. Родючість ґрунтів
До колоїдних ґрунтів відносяться дисперсні системи, в яких дисперсійним середовищем є ґрунтовий розчин, а дисперсною фазою-частинки грунту розміром від 0,1 до 0,001 мкм в діаметрі.
Елементарний склад колоїдних частинок ґрунтів значно відрізняється від самих грунтів.
Колоїди ґрунтів легко адсорбуються із водних розчинів, що знаходяться в ґрунтах(грунтові розчини), різні катіони: K+,Na+,Ca ²+,Mg² +,NH 4+, H+ тощо до повного насичення поверхні колоїдних частинок. Подальша адсорбція катіонів може відбуватися лише за рахунок обміну уже адсорбованих катіонів на катіони ґрунтового розчину, тобто шляхом обмінної іонної адсорбції.
Найважливіші властивості ґрунтів:водопроникність, вологоємкість, набухання, структура, pH ґрунтового розчину тощо-визначаються співвідношенням між адсорбованими катіонами.
Наприклад, ґрунти, які містять в собі значну кількість адсорбованих іонів Na+,набувають особливих, так званих солонцюватих властивостей. Ці ґрунти важко обробляються і, не дивлячись на великий в них запас поживних речовин, малородючі. Якщо ж до складу адсорбованих іонів входять переважно іони Ca²+,то такі ґрунти мало розпилюються, мають добру структуру, велику міцніть окремих частинок проти руйнівної дії води, вони добре проникні для повітря і для води. Ці ґрунти відносять до найбільш родючих. Прикладом таких ґрунтів є черноземи.
При гіпсуванні солонцюватих ґрунтів (тобто заміні іонів Na+ на Ca²+), коагулююча дія іонів у багато разів зростає. Ґрунт стає вологопроникнішим, збільшується міцність його структури.
Іони в живих організмах. Ферменти.
Багато ферментів потребують для реалізації своєї кателітичної активності наявносіт певних низькомолекулярних небілкових сполук-кофакторів. Роль кофакторів можкть відігравати біоорганічні сполуки різної хімічноої природи або іони металів Mg²+,Ca²+, Fe³+ ,Fe²+, Cu²+ , Cu¹+ .
Іони металів зв'язані з апоферментом входять до складу небілкової простетичної групи. Ферменти, які міцно зв'язані з йонами металів і не втрачають цього зв'язку за умов виділення та франціонування ферменту, називаються металоферментами.
Біологічна роль іонів
Катаони й аніони беруть участь у різних біологічних процесах: катіон Кальцію бере участь у зсіданні крові й процесі м'язевого скорочення, катіони Калію і Натрію-у проведенні нервового імпульсу; катіон Магнію активує синтез ДНК, катіон Феруму-діяльність ферментів; катіон Купруму та Мангану активізують процеси фотосинтезу, аніони Бору впливають на процеси росту клітин.
Див. також
- Аніон
- Катіон
- Іон-замісник
- Амбідентні частинки
- Дистонічний іон
- Іонна сполука
- Коефіцієнт активності іона
- Ліат-іон
- Ліоній-іони
- Молекулярні сполуки
- Іонне сито
- Іоніка
Примітки
- Іон // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
- Іон // Універсальний словник-енциклопедія / гол. ред. ради чл.-кор. НАНУ М. Попович. — 3-тє вид., перероб., доп. — К. : Всеувито. Новий друк. — 2003. — 1414 с.
- Іон // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
- Ю. І. Посудін. Іон // Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2011. — Т. 11 : Зор — Как. — 710 с. — ISBN 978-966-02-6092-4.
- Йон // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2. «фіз., хім. Див. іон»
- Класифікація йонів. Мій клас. Мій клас. 2022.
{{cite web}}:|first=з пропущеним|last=(довідка) - Гомонай, В.І. (2014). Фізична та колоїдна хімія. Вінниця: Нова книга. с. 323—324. ISBN 978-966-382-505-2.
- Губський, Ю.І. Біологічна хімія. Вінниця: Нова книга. с. 121.
- Тагліна, О.В. (2012). Біологія.10 клас.Профільний рівень:Розробки уроків. Харків: Ранок.
Джерела
- Ю. І. Посудін. Іон // Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2011. — Т. 11 : Зор — Как. — 710 с. — ISBN 978-966-02-6092-4.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
- Глосарій термінів з хімії / укладачі: Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.
 | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
 | Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Ion znachennya Ion abo jon grec ion toj sho jde elektrichno zaryadzhena chastinka molekuli sho utvorilasya z atoma abo atomnoyi grupi vnaslidok vtrati abo priyednannya do nih elektroniv Elektrostatichnij potencial iona nitratu NO3 IonIdentifikator NCI ThesaurusC597 Protilezhnemolekula Ion u Vikishovishi IstoriyaIsnuvannya ioniv vpershe teoretichno peredbachiv Majkl Faradej blizko 1830 roku opisuyuchi povedinku chastok molekul sho zbirayutsya bilya katoda ta anoda Odnak mehanizm ionizaciyi ne rozumili do 1884 roku azh poki Arrenius ne opisav jogo u svoyij doktorskij disertaciyi zahishenij v universiteti m Uppsala Shveciya Jogo teoriya spershu ne bula viznana naukovoyu spilnotoyu ale zgodom v 1903 roci jogo disertaciya otrimala Nobelivsku premiyu Zagalna informaciyaIon ce atom abo grupa atomiv sho mayut elektrichnij zaryad Negativno zaryadzheni ioni sho mayut bilshe elektroniv u svoyih elektronnih obolonkah anizh protoniv u yadrah napriklad Cl nazivayutsya anionami i v rozchinah prityaguyutsya do anoda Pozitivno zaryadzheni ioni yaki mayut menshe elektroniv nizh protoniv napriklad Na nazivayutsya kationami i prityaguyutsya do katoda Proces peretvorennya nejtralnih atomiv abo grup atomiv na ioni nazivayetsya ionizaciyeyu Bagatoatomni anioni sho mistyat kisen chasto nazivayut oksianionami napriklad SO2 4 Ioni mozhut isnuvati samostijno u vsih agregatnih stanah rechovini v elektrichnomu poli zdatni buti perenosnikami strumu kationi migruyut do negativnogo elektroda katoda anioni do pozitivnogo anoda U rozchinah zokrema utvoryuyutsya v rezultati elektrolitichnoyi disociaciyi prichomu zvichajno vinikayut kompleksi ioniv z rozchinnikom NaCl tv Na aq Cl aq Simvol aq oznachaye gidratovanij ion tobto ion u vodnomu rozchini simvol tv rechovinu u tverdomu stani Klasifikaciya ionivza znakom zaryadu na kationi pozitivno zaryadzheni joni Na Fe i anioni negativno zaryadzheni joni Cl Br NO3 za nayavnosti vodnoyi obolonki gidratovani N3O ta negidratovani za skladom na prosti skladayutsya z odnogo himichnogo elementa i skladni skladayutsya z kilkoyi himichnih elementiv napriklad NH4 Antagonizm ionivU koloyidnij himiyi efekt pidvishennya koagulyacijnoyi zdatnosti odnogo elektrolitu viklikanij dodavannyam inshogo Pov yazanij z vzayemodiyeyu ioniv z protiionami ionami zi znakom zaryadu protilezhnim do zaryadu pershogo iona Specifichni ioniIon prekursor u mas spektrometriyi rodonachalnij ion z yakogo utvoryuyetsya fragmentnij abo metastabilnij ion Ion radikal zaryadzhena molekulyarna chastinka z nesparenim elektronom yaka v zalezhnosti vid znaka zaryadu ye kation abo anion radikalom Stabilnist takih chastinok zalezhit vid stupenya delokalizaciyi spinu Ioni metaliv klasu a ioni metaliv sho zv yazuyutsya perevazhno z ligandami yaki mistyat najlegshi z danoyi grupi Periodichnoyi sistemi ligatni atomi Ioni metaliv klasu b ioni metaliv sho zv yazuyutsya perevazhno z ligandami yaki mistyat inshi ligatni atomi nizh najlegshi z danoyi grupi Periodichnoyi sistemi Karbeniyevij ion karbokation realnij chi gipotetichnij sho mistyat prinajmni odin formalno trikoordinovanij atom vuglecyu gt C yakij maye tri sp2 gibridni orbitali roztashovani v odnij ploshini i odnu ortogonalnu vakantnu r orbital Karbiniyevij ion kationna molekulyarna chastinka H2C abo yiyi zamisheni pohidni normalno utvorena dodavannyam gidrona do karbina abo vidnimannyam elektrona vid karbena Karboniyevij ion IUPAC rekomenduye unikati cogo termina chi prinajmni zastosovuvati jogo oberezhno oskilki vin vikoristovuyetsya u kilkoh riznih znachennyah sinonim termina karbeniyevij ion karbokation z p yatikoordinacijnim atomom vuglecyu neklasichnij karbokation struktura yakogo ne opisuyetsya dvoelektronnimi dvocentrovimi zv yazkami oskilki pozitivnij zaryad rozpodilyayetsya mizh troma 4 abo 5 koordinacijnimi atomami S napriklad ion fenoniyu Kvazimolekulyarnij ion u mas spektrometriyi protonovana molekula abo ion utvorenij pri vtrati atoma N molekulyarnim ionom Vikoristannya termina psevdomolekulyarnij ion IUPAC ne rekomenduye Oniyevij ion kation golovnij zaryadonosijnij atom yakogo maye formalnij pozitivnij zaryad i zv yazanij z odnovalentnimi atomami chi grupami chislo yakih na odinicyu bilshe nizh u vidpovidnij nejtralnij molekuli de cej atom ne maye zaryadu Napriklad tetralkilamoniyevij ion NR4 trialkilsulfoniyevij SR3 Amoniyilnij radikal ion radikalnij ion N3N ta jogo gidrokarbilni pohidni Primirom trimetilamoniyil SH3 3N fenilamoniyil abo benzenaminiyil PhN H2 Amonij ion ion NH4 kation sho utvoryuyetsya nejtralizaciyeyu amoniaku diye yak slabka osnova Akvaioni1 Gidratovani ioni metaliv u vodnih rozchinah 2 Gidratovani ioni v kompleksah pr Co H2O 6 2 Akvaioni mozhut vidsheplyuvati proton i diyati yak kisloti pr Fe H2O 6 3 Fe H2O 5 OH 2 Ioni v prirodiIoni v koloyidnih rozchinah gruntiv Rodyuchist gruntiv Do koloyidnih gruntiv vidnosyatsya dispersni sistemi v yakih dispersijnim seredovishem ye gruntovij rozchin a dispersnoyu fazoyu chastinki gruntu rozmirom vid 0 1 do 0 001 mkm v diametri Elementarnij sklad koloyidnih chastinok gruntiv znachno vidriznyayetsya vid samih gruntiv Koloyidi gruntiv legko adsorbuyutsya iz vodnih rozchiniv sho znahodyatsya v gruntah gruntovi rozchini rizni kationi K Na Ca Mg NH 4 H tosho do povnogo nasichennya poverhni koloyidnih chastinok Podalsha adsorbciya kationiv mozhe vidbuvatisya lishe za rahunok obminu uzhe adsorbovanih kationiv na kationi gruntovogo rozchinu tobto shlyahom obminnoyi ionnoyi adsorbciyi Najvazhlivishi vlastivosti gruntiv vodoproniknist vologoyemkist nabuhannya struktura pH gruntovogo rozchinu tosho viznachayutsya spivvidnoshennyam mizh adsorbovanimi kationami Napriklad grunti yaki mistyat v sobi znachnu kilkist adsorbovanih ioniv Na nabuvayut osoblivih tak zvanih soloncyuvatih vlastivostej Ci grunti vazhko obroblyayutsya i ne divlyachis na velikij v nih zapas pozhivnih rechovin malorodyuchi Yaksho zh do skladu adsorbovanih ioniv vhodyat perevazhno ioni Ca to taki grunti malo rozpilyuyutsya mayut dobru strukturu veliku micnit okremih chastinok proti rujnivnoyi diyi vodi voni dobre pronikni dlya povitrya i dlya vodi Ci grunti vidnosyat do najbilsh rodyuchih Prikladom takih gruntiv ye chernozemi Pri gipsuvanni soloncyuvatih gruntiv tobto zamini ioniv Na na Ca koagulyuyucha diya ioniv u bagato raziv zrostaye Grunt staye vologoproniknishim zbilshuyetsya micnist jogo strukturi Ioni v zhivih organizmah Fermenti Bagato fermentiv potrebuyut dlya realizaciyi svoyeyi katelitichnoyi aktivnosti nayavnosit pevnih nizkomolekulyarnih nebilkovih spoluk kofaktoriv Rol kofaktoriv mozhkt vidigravati bioorganichni spoluki riznoyi himichnooyi prirodi abo ioni metaliv Mg Ca Fe Fe Cu Cu Ioni metaliv zv yazani z apofermentom vhodyat do skladu nebilkovoyi prostetichnoyi grupi Fermenti yaki micno zv yazani z jonami metaliv i ne vtrachayut cogo zv yazku za umov vidilennya ta francionuvannya fermentu nazivayutsya metalofermentami Biologichna rol ionivKataoni j anioni berut uchast u riznih biologichnih procesah kation Kalciyu bere uchast u zsidanni krovi j procesi m yazevogo skorochennya kationi Kaliyu i Natriyu u provedenni nervovogo impulsu kation Magniyu aktivuye sintez DNK kation Ferumu diyalnist fermentiv kation Kuprumu ta Manganu aktivizuyut procesi fotosintezu anioni Boru vplivayut na procesi rostu klitin Div takozhVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Ion Anion Kation Ion zamisnik Ambidentni chastinki Distonichnij ion Ionna spoluka Koeficiyent aktivnosti iona Liat ion Lionij ioni Molekulyarni spoluki Ionne sito IonikaPrimitkiIon Velikij tlumachnij slovnik suchasnoyi ukrayinskoyi movi z dod i dopov uklad i gol red V T Busel 5 te vid K Irpin Perun 2005 ISBN 966 569 013 2 Ion Universalnij slovnik enciklopediya gol red radi chl kor NANU M Popovich 3 tye vid pererob dop K Vseuvito Novij druk 2003 1414 s Ion Slovnik ukrayinskoyi movi v 11 t Kiyiv Naukova dumka 1970 1980 Yu I Posudin Ion Enciklopediya suchasnoyi Ukrayini red kol I M Dzyuba ta in NAN Ukrayini NTSh K Institut enciklopedichnih doslidzhen NAN Ukrayini 2011 T 11 Zor Kak 710 s ISBN 978 966 02 6092 4 Jon Velikij tlumachnij slovnik suchasnoyi ukrayinskoyi movi z dod i dopov uklad i gol red V T Busel 5 te vid K Irpin Perun 2005 ISBN 966 569 013 2 fiz him Div ion Klasifikaciya joniv Mij klas Mij klas 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a first z propushenim last dovidka Gomonaj V I 2014 Fizichna ta koloyidna himiya Vinnicya Nova kniga s 323 324 ISBN 978 966 382 505 2 Gubskij Yu I Biologichna himiya Vinnicya Nova kniga s 121 Taglina O V 2012 Biologiya 10 klas Profilnij riven Rozrobki urokiv Harkiv Ranok DzherelaYu I Posudin Ion Enciklopediya suchasnoyi Ukrayini red kol I M Dzyuba ta in NAN Ukrayini NTSh K Institut enciklopedichnih doslidzhen NAN Ukrayini 2011 T 11 Zor Kak 710 s ISBN 978 966 02 6092 4 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Glosarij terminiv z himiyi ukladachi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Ce nezavershena stattya z himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi
