양이온은 양전하를 가진 화학 종이다. 음이온과 함께 기존의 두 종류의 이온을 형성합니다. 전하는 원자의 전자 결핍의 산물이며, 이는 핵의 양성자가 더 큰 인력을 발휘하게합니다. 중성 원자가 잃는 모든 전자에 대해 양전하는 한 단위 씩 증가합니다.
원자가 전자를 잃어서 양성자의 수가 1보다 크면 양전하가 +1이됩니다. 두 개의 전자를 잃으면 전하는 +2가됩니다. 양이온이 +1 전하를 띠면 1 가라고합니다. 한편, 상기 전하가 +1보다 크면 양이온은 다가라고한다.
가장 단순한 양이온 중 하나 인 하이드로 늄 이온. 출처 : Gabriel Bolívar.
위의 이미지 는 하이드로 늄 이온이라고하는 양이온 H 3 O +를 보여줍니다 . 보시다시피, 그것은 거의 +1의 전하를 가지지 않아 결과적으로 1가 양이온입니다.
양이온은 환경과 주변 분자에 정전기력을 가하기 때문에 중요한 종입니다. 그들은 수분과 높은 상호 작용을 나타냅니다. 액체는 수분을 공급하고 습한 토양에서 운반하여 나중에 식물의 뿌리에 도달하여 생리적 기능에 사용됩니다.
양이온은 어떻게 형성됩니까?
원자가 전자를 잃을 때 전자와 관련하여 더 많은 수의 양성자가 양전하로 변환되는 인력을 발휘한다고 언급되었습니다. 그러나 전자의 손실은 어떻게 발생할 수 있습니까? 대답은 화학 반응에서 발생하는 변형에 달려 있습니다.
양전하를 띤 원자의 존재가 반드시 양이온의 형성을 의미하는 것은 아닙니다. 그것이 그렇게 간주되기 위해서는 그것을 중화시키는 음의 공식 전하를 가진 원자가 있어서는 안됩니다. 그렇지 않으면 동일한 화합물 내에서 인력과 반발력이 있고 중립적입니다.
공식 업로드 및 추가 링크
전자 음성 원자는 공유 결합에서 전자를 끌어 당깁니다. 전자가 균등하게 공유 되더라도 기본 구성보다 부분적으로 더 적은 전자를 갖는 지점이 올 것입니다. 이것은 다른 원소에 결합되지 않은 자유 원자의 것입니다.
그러면이 전기 음성 원자들은 전자의 결핍을 경험하기 시작할 것이고, 그것으로 핵의 양성자는 더 큰 인력을 발휘할 것입니다. 긍정적 인 공식 요금이 탄생합니다. 양전하가 하나만있는 경우 화합물은 전체 양전하를 나타냅니다. 따라서 양이온이 생성됩니다.
양이온 H 3 O + 의 산소 원자 는 앞서 말한 충실한 예입니다. 물 분자 (HOH)보다 하나 더 많은 3 개의 OH 결합을 가짐으로써 기본 상태에서 전자가 손실됩니다. 공식 요금 계산을 통해 이러한 상황이 언제 발생하는지 확인할 수 있습니다.
다른 OH 결합의 형성이 잠시 가정되면 2가 양이온 H 4 O 2+가 얻어 집니다. 양이온 위에 2가 전하는 다음과 같이 쓰여진다. 숫자 뒤에 '+'기호; 같은 방식으로 우리는 음이온을 진행합니다.
산화
금속은 우수한 양이온 형성 제입니다. 그러나 이들 모두가 공유 결합 (또는 적어도 순수 공유 결합)을 형성 할 수있는 것은 아닙니다. 대신, 그들은 이온 결합을 형성하기 위해 전자를 잃습니다. 양전하는 물리적 힘에 의해 결합 된 음전하를 끌어 당깁니다.
따라서 금속은 M에서 M n + 로 이동하기 위해 전자를 잃습니다 . 여기서 n은 일반적으로 주기율표의 그룹 수와 같습니다. n은 여러 정수 값을 가질 수 있지만, 특히 전이 금속의 경우입니다. 이러한 전자 손실은 산화라고하는 일종의 화학 반응에서 발생합니다.
금속은 산화되고 전자를 잃고 원자의 양성자 수가 전자 수를 초과하여 결과적으로 양전하를 나타냅니다. 산화가 일어나려면 금속에 의해 손실 된 전자를 감소 시키거나 얻는 산화제가 있어야합니다. 산소는 가장 잘 알려진 산화제입니다.
음이온과의 차이점
양이온에서 원자 반경의 수축. 출처 : Gabriel Bolívar.
양이온과 음이온의 차이점은 다음과 같습니다.
-일반적으로 양이온은 음이온보다 작습니다. 위의 이미지는 두 개의 전자를 잃고 양이온 Mg 2+ 가 됨으로써 Mg의 원자 반경이 어떻게 감소하는지 보여줍니다 . 음이온의 경우 그 반대가 발생합니다.
-전자보다 양성자가 많고 음이온은 양성자보다 전자가 더 많습니다.
-작을수록 전하 밀도가 높아져 더 큰 편광 력을 갖습니다. 즉, 인접한 원자의 전자 구름을 변형시킵니다.
-양이온은인가 된 전기장과 같은 방향으로 이동하고 음이온은 반대 방향으로 이동합니다.
가장 일반적인 양이온의 예
모노 토믹
단원 자 양이온은 대부분 금속에서 나옵니다 (H + 와 같은 특정 예외 사항 제외 ). 나머지 중에서 비금속 원소에서 파생 된 양이온을 고려하는 것은 극히 드뭅니다.
그들 중 많은 것이 2가 또는 다가이며, 전하의 크기가 주기율표의 그룹 수와 일치한다는 것을 알 수 있습니다.
-리 +
-Na +
-K +
-Rb +
-Cs +
-Fr +
-Ag +
그들은 모두 공통적으로 숫자를 입력 할 필요없이 쓰여진 '1+'전하를 가지고 있으며 또한 그룹 1 : 알칼리 금속에서 나옵니다. 또한 가장 일반적인 전이 금속 중 하나 인 Ag + 양이온이 있습니다.
-bE 2+
-Mg 2+
-Ca 2+
-Sr 2+
-Ba 2+
-Ra 2+
이러한 2가 양이온은 그룹 2 : 알칼리 토금속에 속하는 각각의 금속에서 파생됩니다.
-3 세 이상
-Ga 3+
-in 3+
-Tl 3+
-Nh 3+
붕소 그룹의 3가 양이온.
지금까지 예제는 단일 원자가 또는 전하를 갖는 것으로 특성화되었습니다. 다른 양이온은 하나 이상의 원자가 또는 양의 산화 상태를 나타냅니다.
-Sn 2+
-Sn 4+ (주석)
-Co 2+
-Co 3+ (코발트)
-Au +
-Au 3+ (골드)
-Fe 2+
-Fe 3+ (철)
그리고 망간과 같은 다른 금속은 더 많은 원자가를 가질 수 있습니다.
-Mn 2+
-Mn 3+
-Mn 4+
-Mn 7+
전하가 높을수록 양이온이 더 작고 더 많이 분극됩니다.
다 원자
유기 화학에 들어 가지 않고 일상 생활에서 매우 흔한 무기 및 다 원자 양이온이 있습니다. 예 :
-H 3 O + (이미 언급 된 하이드로 늄).
-NH 4 + (암모늄).
-NO 2 + (니트로 늄, 질화 공정에 존재).
-PH 4 + (포스 포늄).
참고 문헌
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학. (8 판). CENGAGE 학습.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 년 5 월 5 일). 양이온 정의 및 예. 출처 : thoughtco.com
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- 인형. (2019). 양이온과 음이온 : 양이온과 음이온. 출처 : dummies.com
- Wikipedia. (2019). 양이온. 출처 : es.wikipedia.org