Che cos'è uno ione?
Uno ione è un atomo o una molecola con più o meno elettroni del solito, che gli conferisce una carica elettrica positiva o negativa. Poiché uno ione "vuole" diventare neutro acquisendo o perdendo elettroni aggiuntivi, ha interessanti caratteristiche chimiche. Gli ioni di solito si presentano sotto forma di soluzioni. Esistono tre tipi: anioni, che sono caricati negativamente, cationi, che sono caricati positivamente, e radicali, o ioni radicali, che sono altamente reattivi a causa della grande quantità di elettroni liberi.
Una soluzione ionica viene in genere creata quando determinate molecole, come il sale, vengono sciolte in acqua. Le interazioni tra le molecole del soluto e del solvente dissociano molecole debolmente legate, come il sale, in due o più ioni. Quando il sale viene immesso in acqua, si rompe in ioni sodio e cloruro, entrambi essenziali per la vita umana. Se una persona è privata del sale per troppo tempo, alla fine morirà. Altri ioni essenziali per la vita (chiamati elettroliti) sono potassio (K + ), calcio (Ca2 + ), magnesio (Mg2 + ), idrogeno fosfato (HPO42 - ) e idrogeno carbonato (HCO3 - ).
Altre soluzioni ioniche oltre ai sali disciolti sono acidi e basi. Ad esempio, l'acido cloridrico si forma quando l'acido cloridrico viene sciolto in acqua. Il cloruro di idrogeno si divide in due ioni, H + e Cl - . L'H + reagisce con l'acqua per produrre H 3 O + , ione idronio, mentre il cloro rimane come ione cloruro. Poiché il processo di ionizzazione è completo, l'acido cloridrico è chiamato acido forte . La forza degli acidi è misurata da quanti ioni H + hanno - acido cloridrico molti, quindi è molto acida. In effetti, l'acido cloridrico può dissolversi attraverso il vetro e tutti i metalli tranne l'iridio, sebbene la sua velocità di corrosione sia lenta.
Un'altra categoria di soluzioni ioniche sono le basi. Invece di essere misurata dalla concentrazione di ioni idrogeno, una base viene misurata dalla sua concentrazione di ioni idrossido (OH - ). Un esempio di base è l'idrossido di potassio, che è il precursore chimico della maggior parte dei saponi morbidi e liquidi. Quando disciolto in acqua, l'idrossido di potassio produce una forte soluzione alcalina. Un alcali è un tipo di base. L'idrossido di potassio ha una serie di interessanti proprietà chimiche - una di queste è la sua natura igroscopica (che attira l'acqua), che la rende un potente essiccante. Quando reagisce con l'acqua, la reazione è esotermica, il che significa che genera un calore significativo.
L'ultimo grande gruppo di ioni sono ioni radicali o semplicemente radicali. Esempi di radicali includono il superossido (O 2 - ), che il sistema immunitario utilizza per uccidere i microrganismi invasori e l'ossido nitrico, che il corpo utilizza come importante molecola di segnalazione. Come acidi e basi, i radicali sono altamente reattivi e hanno una serie di applicazioni in chimica. Un aspetto sfavorevole dei radicali è che le tracce nel corpo tendono a rompere i tessuti nel tempo, contribuendo all'invecchiamento.