Hva er en ion?
Et ion er et atom eller molekyl med mer eller mindre elektroner enn vanlig, noe som gir det en positiv eller negativ elektrisk ladning. Fordi et ion "vil" bli nøytralt ved å anskaffe eller miste flere elektroner, har det interessante kjemiske trekk. Joner kommer vanligvis i form av løsninger. Det er tre typer - anioner, som er negativt ladet, kationer, som er positivt ladet, og radikaler, eller radikale ioner, som er svært reaktive på grunn av å ha en stor mengde gratis elektroner.
En ioneløsning skapes vanligvis når visse molekyler, for eksempel salt, er oppløst i vann. Interaksjonene mellom de oppløste og løsningsmiddelmolekylene skiller svakt bundne molekyler, som salt, i to eller flere ioner. Når salt settes i vann, bryter det opp i natrium- og kloridioner, som begge er viktige for menneskers liv. Hvis en person blir fratatt salt for lenge, vil de til slutt dø. Andre livs-essensielle ioner (kalt elektrolytter) er kalium (K + ), kalsium (Ca2 + ), magnesium (Mg2 + ), hydrogenfosfat (HPO42 - ), og hydrogenkarbonat (HCO3 - ).
Andre ioneløsninger foruten oppløste salter er syrer og baser. For eksempel dannes saltsyre når hydrogenklorid blir oppløst i vann. Hydrogenkloridet brytes i to ioner, H + og Cl - . H + reagerer med vann for å produsere H3O + , hydroniumion, mens kloret blir igjen som et kloridion. Fordi ioniseringsprosessen er fullført, kalles saltsyre en sterk syre . Styrken til syrer måles med hvor mange H + -ioner de har - saltsyre mange, så den er veldig sur. Faktisk kan saltsyre oppløses gjennom glass og alle metaller unntatt iridium, selv om korrosjonshastigheten er langsom.
En annen kategori av ioneløsninger er baser. I stedet for å måles med konsentrasjonen av hydrogenioner, måles en base ved dens konsentrasjon av hydroksydioner (OH - ). Et eksempel på en base er kaliumhydroksyd, som er den kjemiske forløperen for de fleste myke og flytende såper. Når det er oppløst i vann, produserer kaliumhydroksyd en sterk alkaliløsning. En alkali er en type base. Kaliumhydroksyd har en rekke interessante kjemiske egenskaper - en av dem er dens hygroskopiske (vanntiltrukkende) natur, noe som gjør det til et kraftig tørkemiddel. Når den reagerer med vann, er reaksjonen eksoterm, noe som betyr at den genererer betydelig varme.
Den siste store gruppen av ioner er radikale ioner, eller bare radikaler. Eksempler på radikaler inkluderer superoksid (O 2 - ), som immunsystemet bruker for å drepe invaderende mikroorganismer, og nitrogenoksid, som kroppen bruker som et viktig signalmolekyl. I likhet med syrer og baser er radikaler svært reaktive og har en rekke anvendelser innen kjemi. Et uheldig aspekt ved radikaler er at spormengder i kroppen har en tendens til å bryte ned vev over tid, noe som bidrar til aldring.