一般および無機化学。イオンは電荷を帯びる原子です。正に帯電した水素イオンは

イオン（ギリシャのイオンから）、原子、分子、ラジカル、または他のイオンへの1つまたは複数の電子（または他の荷電粒子）の損失または付着の結果として形成される荷電粒子。正に帯電したイオンは陽イオンと呼ばれ、負に帯電したイオンは陰イオンと呼ばれます。この用語は、1834年にM.ファラデーによって提案されました。

イオンは、右上にインデックスが付いた化学記号で示されます。インデックスは、電荷の符号と大きさ、つまりイオンの多重度を電子電荷の単位で示します。原子が1、2、3 ...の電子を失ったり、獲得したりすると、それぞれ1、2、3電荷のイオンが形成されます（イオン化を参照）。たとえば、Na +、Ca 2 +、Al 3 +、Cl- 、SO 42-。

原子イオンは、イオンの多重度を示すローマ数字の付いた元素の化学記号でも示されます。この場合、ローマ数字は分光記号であり、その値は単位あたりの電荷の値よりも大きくなります。つまり、NIは中性原子N、イオンNIIの指定は、一価イオンN +を意味し、NIIIはN2 +を意味します。

同じ数の電子を含む異なる化学元素のイオンのシーケンスは、等電子系列を形成します。

イオンは物質の分子の一部であり、イオン結合によって分子を形成します。独立した粒子の形で、非結合状態では、イオンはすべての凝集状態で見られます-気体（特に大気中）、液体（溶融物および溶液中）、結晶中。液体では、溶媒と溶質の性質に応じて、イオンが無限に長く存在する可能性があります。たとえば、塩化ナトリウムNaClの水溶液中のNa +イオンです。固体塩は通常、イオン結晶を形成します。金属の結晶格子は正に帯電したイオンで構成されており、その中に「電子ガス」があります。原子イオンの相互作用エネルギーは、原子間相互作用を考慮したさまざまな近似法を使用して計算できます。

イオンの形成は、イオン化プロセス中に発生します。中性の原子や分子から電子を取り除くには、イオン化エネルギーと呼ばれる特定のエネルギーを消費する必要があります。電子の電荷と呼ばれるイオン化エネルギーは、イオン化ポテンシャルと呼ばれます。電子親和力はイオン化エネルギーの反対であり、負イオンの追加の電子の結合エネルギーの量を示します。

中性の原子や分子は、量子光、X線、g線、他の原子や粒子と衝突するときの電場などの作用でイオン化されます。

ガスでは、イオンは主に高エネルギー粒子の衝撃によって、または紫外線、X線、G線による光イオン化によって形成されます（電離放射線を参照）。このようにして形成されたイオンは、通常の条件下では短命です。高温では、原子とイオンのイオン化（熱イオン化、つまり電子の分離を伴う熱解離）も、温度の上昇と圧力の低下に伴ってイオン化の程度が増加する平衡プロセスとして発生する可能性があります。この場合、ガスはプラズマ状態に変化します。

ガス中のイオンは、多くの現象で重要な役割を果たします。自然の条件下では、イオンは宇宙線、太陽放射、または放電（雷）の影響下で空気中に形成されます。イオンの存在、それらのタイプと濃度は、空気の多くの物理的特性、その生理学的活動に影響を与えます。

ヨナヨナ

（ギリシャ語から。iōn-going）、1つまたは複数の電子の損失または付着の結果として原子（分子）から形成された荷電粒子。溶液では、正に帯電したイオンは陽イオンと呼ばれ、負に帯電したイオンは陰イオンと呼ばれます。この用語は、1834年にM.ファラデーによって提案されました。

イオン

IONS（ギリシャのイオンから）、1つまたは複数の電子の損失または付着の結果として形成された荷電粒子 (CM。電子（粒子））（または他の荷電粒子）原子、分子、ラジカルまたは他のイオンに。正に帯電したイオンは陽イオンと呼ばれます (CM。カチオン）、負に帯電したイオン-陰イオン (CM。アニオン）..。この用語はM.ファラデーによって提案されました (CM。ファラデーマイケル） 1834年
イオンは、右上にインデックスが付いた化学記号で示されます。インデックスは、電荷の符号と大きさ、つまりイオンの多重度を電子電荷の単位で示します。原子が1、2、3 ...の電子を失ったり、獲得したりすると、それぞれ1、2、および3つの荷電イオンが形成されます（イオン化を参照）。 (CM。イオン化））、たとえばNa +、Ca 2 +、Al 3 +、Cl-、SO 42-。
原子イオンは、イオンの多重度を示すローマ数字の付いた元素の化学記号でも示されます。この場合、ローマ数字は分光記号であり、その値は単位あたりの電荷の値よりも大きくなります。つまり、NIは中性原子N、イオンNIIの指定は、一価イオンN +を意味し、NIIIはN2 +を意味します。
同じ数の電子を含む異なる化学元素のイオンのシーケンスは、等電子系列を形成します。
イオンは物質の分子の一部であり、イオン結合により分子を形成します (CM。イオン結合）..。独立した粒子の形で、非結合状態では、イオンはすべての凝集状態で見られます-気体（特に大気中）、液体（溶融物および溶液中）、結晶中。液体では、溶媒と溶質の性質に応じて、イオンが無限に長く存在する可能性があります。たとえば、塩化ナトリウムNaClの水溶液中のNa +イオンです。固体塩は通常、イオン結晶を形成します (CM。イオン結晶）..。金属の結晶格子は正に帯電したイオンで構成されており、その中に「電子ガス」があります。原子イオンの相互作用エネルギーは、原子間相互作用を考慮したさまざまな近似法を使用して計算できます。 (CM。原子間相互作用）.
イオンの形成は、イオン化プロセス中に発生します。中性の原子や分子から電子を取り除くには、イオン化エネルギーと呼ばれる特定のエネルギーを消費する必要があります。電子の電荷と呼ばれるイオン化エネルギーは、イオン化ポテンシャルと呼ばれます。電子親和力はイオン化エネルギーの反対であり、負イオンの追加の電子の結合エネルギーの量を示します。
中性の原子や分子は、量子光、X線、g線、他の原子や粒子と衝突するときの電場などの作用でイオン化されます。
ガスでは、イオンは主に高エネルギー粒子の衝撃によって、または紫外線、X線、およびg線による光イオン化によって形成されます（電離放射線を参照）。 (CM。電離放射線））。このようにして形成されたイオンは、通常の条件下では短命です。高温では、原子とイオンのイオン化（熱イオン化、つまり電子の分離を伴う熱解離）も平衡プロセスとして発生する可能性があります (CM。バランスの取れたプロセス）、ここで、イオン化の程度は、温度の上昇と圧力の低下とともに増加します。この場合、ガスはプラズマ状態に変化します (CM。プラズマ）.
ガス中のイオンは、多くの現象で重要な役割を果たします。自然の条件下では、イオンは宇宙線、太陽放射、または放電（雷）の影響下で空気中に形成されます。イオンの存在、それらのタイプと濃度は、空気の多くの物理的特性、その生理学的活動に影響を与えます。

百科事典の辞書. 2009 .

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物理学や化学のさまざまな用語、理論、法則に精通している人は多くありません。そして、おそらく、これらの分野を研究し始めたばかりの人もいます。したがって、特定の概念が不明または忘れられている可能性があります。たとえば、「イオン」という言葉は非常に多くの人に親しまれていますが、イオンとは何か、イオンがどのような特性を持っているかを覚えておきましょう。

イオンとは

「イオン」という言葉と概念は古代ギリシャ語から来ており、「歩く」と訳されています。イオンは荷電粒子です。したがって、イオンは正電荷と負電荷の両方を持つことができます。荷電粒子は、原子、分子、またはフリーラジカルのいずれかです。この場合、電荷は電子の電荷の倍数です。

自由状態では、イオンは物質の凝集のあらゆる状態でどこにでも見られます。それらは、気体、液体、合金、結晶、およびプラズマに含まれています。

イオンが負の場合、それは陰イオンと呼ばれ、正の電荷は陽イオンと呼ばれます。これらの名前は、イオンを発見した科学者マイケルファラデーによって導入されました。

「イオン」という用語は、1834年に物理学者で化学者のマイケルファラデーがさまざまな水溶液への電流の影響を研究していたときにも造られました。それから彼は、さまざまなアルカリ性、酸性、塩性溶液の電気伝導率は、彼がイオンと呼び、電荷を正と負に分けた特殊な粒子の動きに依存すると結論付けました。

イオンにはいくつかの基本的な物理的特性があります。

イオンは活性物質であり、原子、分子、フリーラジカル、および同じイオンと相互作用します。彼らは多くの異なる反応に関与しています。
電場では、イオンは電気を目的の反対に帯電した電極に運びます。
生物では、イオンも神経インパルスの伝導に大きな役割を果たします。
イオンは、化学反応の触媒または中間体として機能します。
電解液中のイオン反応は瞬時に起こります。
正の水素イオンは、物理学では陽子です。陽子と中性子は原子のすべての原子核を形成します。このような陽子は、水素原子をイオン化することによって得ることができます。

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ほとんどの人がいわゆる「チジェフスキーシャンデリア」の広告を見ました。そこから空気中のマイナスイオンの量が増えます。しかし、放課後、誰もがイオン自体を正確に覚えているわけではありません。これらは、通常の原子に固有の中性を失った荷電粒子です。そして今、もう少し詳細。

「間違った」原子

ご存知のように、偉大なメンデレーエフの表にある数は、原子核の陽子の数に関連しています。なぜ電子ではないのですか？電子の数と完全性は、原子の特性に影響を与えますが、原子核に関連する基本的な特性を決定するものではないためです。電子が足りないか、多すぎる可能性があります。イオンは、「間違った」数の電子を持つ単なる原子です。さらに、逆説的に、電子が不足している人はポジティブと呼ばれ、過剰な人はネガティブと呼ばれます。

名前について少し

イオンはどのようにして発生しますか？これは簡単な質問です。教育には2つの方法しかありません。化学的経路または物理的経路のいずれか。結果は、陽イオンと呼ばれることが多い陽イオンと、陰イオンと呼ばれる負イオンになります。単一の原子または分子全体（これも特殊な多原子タイプのイオンと見なされます）は、電荷が不足または過剰になる可能性があります。

安定を目指して

気体などの媒体のイオン化が発生すると、電子と陽イオンの量的に比例した比率が存在します。しかし、そのような現象はまれであり（雷雨の間、炎の近くで）、そのような変質した状態のガスは長くは存在しません。したがって、一般的に、地面の近くで、空気イオンを反応させることができるのはまれです。ガスは非常に急速に変化する環境です。電離因子の作用が止まるとすぐに、イオンは互いに出会い、再び中性原子になります。これは彼らの通常の状態です。

腐食性液体

イオンは水中に大量に含まれています。事実、水分子は分子全体に不均一に分布している粒子であり、一方では正の電荷を持ち、もう一方では負の電荷を持つ双極子です。

そして、可溶性物質が水に現れると、その極を持つ水分子が追加された物質に電気的に影響を与え、それをイオン化します。良い例は、多くの物質がイオンの形で存在する海水です。人々はこれを長い間知っていました。ある地点より上の大気にはたくさんのイオンがあります;この殻は電離層と呼ばれます。安定した原子や分子を破壊します。イオン化された状態の粒子は、物質全体に与えることができます。一例は、宝石の明るく珍しい色です。

イオンは生命の基盤です。ATPからエネルギーを得る基本的なプロセスは、電気的に不安定な粒子を生成しないと不可能であるため、それ自体がイオンの相互作用に基づいており、酵素によって触媒される多くの化学プロセスは、イオン化によってのみ発生します。この状態のいくつかの物質が人によって内部的に摂取されることは驚くべきことではありません。古典的な例は、有益な銀イオンです。

そして彼-分子内の原子による1つまたは複数の電子の損失または付着の結果として形成される物質の単原子または多原子の荷電粒子。

イオンの電荷は、電子の電荷の倍数です。「イオン」という概念と用語は、1834年にマイケル・ファラデーによって導入されました。マイケル・ファラデーは、酸、アルカリ、塩の水溶液に対する電流の影響を研究しているときに、そのような溶液の導電率はイオンの動きによるものであると示唆しました。溶液中を負の極（陰極）に移動する正に帯電したイオン、ファラデーは カチオン、および負に帯電し、正極（アノード）に移動します- 陰イオン.

イオンの特性は、次の要素によって決定されます。

1）それらの電荷の符号と大きさ。
2）イオンの構造、つまり電子の配置とその結合の強さ、および外部電子は特に重要です。
3）外側の電子の軌道の半径によって決定されるそれらのサイズ。
4）電子殻の強度（イオンの変形能）。

独立した粒子の形で、イオンはすべての凝集状態で見られます：気体（特に大気中）、液体（溶融物と溶液中）、結晶中、プラズマ中（特に星間空間）。

イオンは化学的に活性な粒子であるため、原子、分子、および相互に反応します。溶液中では、電解解離の結果としてイオンが形成され、電解質の特性が決まります。

溶液中のイオンの基本電荷の数は、ほとんどの場合、特定の原子またはグループの原子価と一致します。ガスイオンは、異なる数の電気素量を持つことができます。十分にエネルギーの影響（高温、高周波放射、高速電子）の影響下で、裸の原子核まで、電子の数が異なる陽イオンを形成することができます。正イオンは+（プラス）またはドット（たとえば、Mg ***、Al +++）、負イオン-（マイナス）または「（Cl-、Br」）で示されます。符号の数は数を示します。過剰な基本料金の。ほとんどの場合、イオンは希ガスの殻に対応する安定した外側の電子殻で形成されます。結晶を構成するイオン、および誘電率の高い溶液や溶媒に含まれるイオンは、ほとんどの場合、このタイプに属します。たとえば、アルカリおよびアルカリ土類金属、ハロゲンなどです。ただし、 -と呼ばれる。遷移イオン。外殻には9〜17個の電子が含まれています。これらのイオンは、異なるタイプと重要度のイオン（たとえば、Fe ---、Cu "など）に比較的簡単に通過できます。

化学的および物理的特性

イオンの化学的および物理的特性は中性原子の特性とは大きく異なり、多くの点で、同じ数の電子と同じ外部電子殻を持つ他の元素の原子の特性を思い出します（たとえば、K "はArに似ています、 F "—Ne）。波動力学で示されるように、単純なイオンは球形です。イオンのサイズは、それらの半径の大きさによって特徴付けられます。これは、結晶のX線分析のデータ（Goldschmidt）から経験的に決定するか、波動力学（Pauliig）または統計（Fermi）の方法によって理論的に計算できます。両方の方法で得られた結果は、非常に満足のいく一致を示しています。結晶と溶液の多くの特性は、それらを構成するイオンの半径によって決まります。結晶では、これらの特性は結晶格子のエネルギーであり、大部分はそのタイプです。溶液中では、イオンが分極して溶媒分子を引き付け、さまざまな組成のシェルを形成します。この分極と、イオンと溶媒分子間の結合の強さは、イオンの半径と電荷によってほぼ排他的に決定されます。溶媒分子に対するイオン場の一般的な影響は、約50,000気圧の圧力下で水分子がイオンの近くにあることを発見したZwickyによる計算によって示されています。外側の電子殻の強度（変形能）は、外側の電子の結合の程度に依存し、主にイオンの光学特性（色、屈折）を決定します。ただし、イオンの色は、溶媒分子とのさまざまな化合物のイオンの形成にも関連しています。電子殻の変形に関連する効果の理論計算は、イオン間の相互作用力の計算よりも難しく、恵まれていません。溶液中でイオンが形成される理由は正確にはわかっていません。最も説得力のあるのは、可溶性物質の分子が溶媒の分子ゼロによってイオンに分解されるという意見です。異極、つまりイオンから構築された結晶は、溶解するとすぐにイオンを生成します。溶媒の分子場の値は、いわば、その分子場の電圧のおおよその尺度である溶媒の誘電率の値と解離度（ Nernst-Thomsonの法則、Waldenによって実験的に確認された）。ただし、イオン化は誘電率の小さい物質でも起こりますが、ここでは主に電解質が溶解し、複雑なイオン性のものになります。複合体は、溶解物質のイオンから形成される場合もあれば、溶媒もその形成に関与する場合があります。誘電率が小さい物質の場合、非電解質を添加すると錯イオンの形成も特徴的です。たとえば、（C 2 H 5）0Br 3は、クロロホルムと混合すると導電性を示します。
システム。錯イオンの形成の外部兆候は、いわゆるです。異常な電気伝導率。モル電気伝導率の希釈への依存性を示すグラフは、濃縮溶液の領域で最大値を示し、さらに希釈すると最小値を示します。

命名法化学命名法によれば、1つの原子からなる陽イオンの名前は元素の名前と一致します。たとえば、Na +はナトリウムイオンと呼ばれ、括弧内に電荷が追加されることもあります。たとえば、 Fe 2+カチオンは鉄（II）-イオンです。名前は、要素のラテン語名のルートから形成された1つの原子アニオンと接尾辞「 -やった"、例えば、Fはフッ化物イオンと呼ばれます。

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