تفاوت بین رادیکال آزاد و یون

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت اصلی بین رادیکال آزاد و یون این است که رادیکال های آزاد یک یا چند الکترون جفت نشده دارند، اما یون ها دارای الکترون های جفت هستند.

ما می توانیم تفاوت بین رادیکال آزاد و یون را از خواص اساسی یک یون و یک رادیکال آزاد توضیح دهیم. یک یون می تواند به عنوان یک مولکول یا اتم با بار (مثبت یا منفی) به دلیل از دست دادن یا افزایش یک الکترون ایجاد شود. یون ها به دلیل افزایش یک الکترون بار منفی و به دلیل از دست دادن یک الکترون بار مثبت را نگه می دارند. بسته به تعداد الکترون‌های به‌دست‌آمده یا از دست رفته، یون‌ها ممکن است به‌عنوان گونه‌های شیمیایی منفرد یا چند باردار ظاهر شوند. رادیکال های آزاد مولکول ها یا اتم هایی هستند که حداقل یک الکترون جفت نشده دارند.این مقاله در مورد تفاوت بین رادیکال آزاد و یون، از جمله ویژگی های خاص آنها است.

رادیکال آزاد چیست؟

رادیکال آزاد اتم یا گروهی از اتم های حاوی یک یا چند الکترون جفت نشده است. آنها به دلیل وجود یک الکترون جفت نشده بسیار واکنش پذیر هستند. رادیکال‌های آزاد بسیار ناپایدار هستند و سعی می‌کنند با پذیرش الکترون مورد نیاز ثبات پیدا کنند. آنها با گرفتن الکترون مورد نیاز با سایر ترکیبات شیمیایی واکنش می دهند. رادیکال های آزاد واسطه های مهم در فرآیندهای طبیعی هستند. ما می توانیم رادیکال های آزاد را با یک نقطه بالا در سمت راست نشان دهیم. برای مثال، H، Cl، HO، H3C

شکل 01: رادیکال هیدروکسیل

رادیکال های آزاد با عمر طولانی در سه دسته هستند: رادیکال های پایدار، رادیکال های پایدار و دی رادیکال ها.

1. رادیکال های پایدار: مثال اصلی یک رادیکال پایدار، اکسیژن مولکولی O_{2 است. رادیکال های آلی حاوی سیستم π مزدوج ممکن است عمر طولانی داشته باشند.}
2. رادیکال های پایدار: به دلیل ازدحام فضایی در اطراف مرکز رادیکال عمر طولانی دارند و واکنش فیزیکی آنها را با مولکول دیگر دشوار می کند.
3. دی رادیکال ها: برخی از مولکول ها دارای دو مرکز رادیکال هستند که ما آنها را دی رادیکال می نامیم. اکسیژن مولکولی به طور طبیعی (اکسیژن اتمسفر) به صورت دیرادیکال وجود دارد.

یون چیست؟

وقتی یک گونه شیمیایی در واکنش های شیمیایی الکترون می گیرد یا از دست می دهد، یون ها می توانند تشکیل شوند. بار مثبت (+) یا منفی (-) دارند. آن ها با پذیرش الکترون(ها) بار منفی و با اهدای الکترون به مولکول یا عنصری که کمبود الکترون دارند، بار مثبت می گیرند. پذیرش یا اهدای الکترون مستقیماً بر اندازه یون تأثیر می گذارد. اندازه مولکولی را به طور چشمگیری تغییر می دهد.ما یک اتم یا گروهی از اتم‌های بدون بار منفی یا مثبت را «خنثی» می‌نامیم. برای تبدیل شدن به یک اتم یا یک مولکول خنثی، تعداد پروتون ها باید به اندازه تعدادی الکترون باشد.

شکل 02: تشکیل کاتیون و آنیون

بنابراین دو شکل یون به شرح زیر وجود دارد.

1. کاتیون ها یا (+) یون ها - اغلب فلزات در این دسته قرار می گیرند زیرا فلزات الکترون های خود را از دست می دهند تا باردار مثبت (+) شوند (Na⁺، Ba^{2 +}، Ca²⁺، Al³⁺⁾
2. یون‌های آنیون‌ها (-) - اغلب نافلزات در این دسته قرار می‌گیرند، زیرا نافلزات الکترون دریافت می‌کنند تا دارای بار منفی (-) شوند (Cl^–، S^2- ، O^2-، Br^–)

تفاوت بین رادیکال آزاد و یون چیست؟

تفاوت اصلی بین رادیکال آزاد و یون این است که رادیکال های آزاد یک یا چند الکترون جفت نشده دارند، اما یون ها دارای الکترون های جفت هستند. بنابراین، رادیکال های آزاد بسیار ناپایدار هستند در حالی که یون ها نسبتاً پایدار هستند. از این رو، این نیز تفاوت قابل توجهی بین رادیکال آزاد و یون است. با این حال، رادیکال ها می توانند به تنهایی وجود داشته باشند در حالی که بیشتر یون ها با یون های دارای بار مخالف ترکیب می شوند. زمانی که رادیکال‌های آزاد رادیکال‌های آزاد با پذیرش الکترون‌ها بیشتر در نظر گرفته می‌شوند، پایدار می‌شوند، اما یون‌ها زمانی پایدار هستند که با ترکیباتی با بار مخالف تشکیل کمپلکس می‌دهند.

تفاوت مهم دیگر بین رادیکال آزاد و یون این است که یون ها همیشه بار دارند، اما رادیکال های آزاد گونه های باردار نیستند حتی اگر الکترون های جفت نشده داشته باشند. این تفاوت به این دلیل است که در یک یون، تعداد کل الکترون‌ها همیشه با تعداد پروتون‌های هسته برابر نیست، در حالی که در یک رادیکال آزاد، تعداد الکترون‌ها با تعداد پروتون‌ها برابر است.

اینفوگرافیک زیر جزئیات بیشتری در مورد تفاوت بین رادیکال آزاد و یون ارائه می دهد.

خلاصه - رادیکال آزاد در برابر یون

ما می توانیم هر دو اصطلاح رادیکال های آزاد و یون ها را با استفاده از تعداد الکترون های متعلق به یک گونه خاص توصیف کنیم. در اینجا، مهم ترین تفاوت بین رادیکال های آزاد و یون ها این است که رادیکال های آزاد الکترون های جفت نشده دارند اما یون ها دارای الکترون های جفت هستند. بنابراین، رادیکال های آزاد واکنش پذیرتر هستند. از سوی دیگر، یون‌ها با تشکیل ترکیباتی با یون‌ها/مولکول‌های دارای بار مخالف از نظر شیمیایی پایدار می‌شوند.