یونها در مقابل الکترونها
تفاوت های زیادی بین الکترون ها و یون ها وجود دارد. اندازه، شارژ و ماهیت برخی از آنها هستند. الکترون ها ذرات ریز با بار منفی و یون ها مولکول ها یا اتم هایی با بار منفی یا مثبت هستند. خواص الکترون ها با استفاده از "مکانیک کوانتومی" توضیح داده شده است. اما خواص یون ها را می توان با استفاده از شیمی عمومی توضیح داد. الکترون (نماد: β- یا ℮-) یک ذره زیر اتمی است و زیر ذرات یا ساختارهای فرعی ندارد. اما، یون ها می توانند ساختارهای پیچیده تری با اجزای فرعی داشته باشند.
الکترون چیست؟
الکترون اولین بار توسط جی.جی تامپسون در سال 1906 هنگامی که با پرتوهای کاتدی کار می کرد که پرتوهای الکترونی نامیده می شوند. او دریافت که الکترون ها ذرات ریز با بار منفی هستند. او آنها را "جسد" می نامید. علاوه بر این، او دریافت که الکترون عنصری از اتم است و بیش از 1000 برابر کوچکتر از اتم هیدروژن است. اندازه الکترون تقریباً 1/1836 پروتون است.
طبق نظریه بور، الکترون ها به دور هسته می چرخند. اما بعدها، در نتیجه آزمایش‌های علمی، مشخص شد که الکترونها بیشتر شبیه امواج الکترومغناطیسی هستند تا ذرات در حال گردش.
یون چیست؟
همانطور که قبلاً گفته شد، یون ها مولکول ها یا اتم هایی با بار منفی یا مثبت هستند. هم اتم ها و هم مولکول ها می توانند با پذیرش یا حذف الکترون ها یون تشکیل دهند.آنها با حذف الکترون ها بار مثبت (K+، Ca2+، Al3+) به دست می آورند. افزایش بار منفی (Cl–، S2-، AlO3-) با پذیرش الکترون. وقتی یک یون تشکیل می شود، تعداد الکترون ها با تعداد پروتون ها برابر نیست. با این حال، تعداد پروتون‌های اتم/مولکول را تغییر نمی‌دهد. افزایش یا از دست دادن یک یا چند الکترون تأثیر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی اتم/مولکول والدین دارد.
تفاوت بین الکترون ها و یون ها چیست؟
شارژ برق:
• الکترون ها به عنوان ذرات بنیادی با بار منفی در نظر گرفته می شوند اما می توانند مثبت یا منفی باشند.
• یونهای دارای بار مثبت "یون مثبت" و به طور مشابه یونهای دارای بار منفی "یونهای منفی" نامیده می شوند. یون ها با پذیرش یا اهدای الکترون (ها) تشکیل می شوند.
– نمونه هایی از یون های مثبت: Na+، Ca2+، Al3+, Pb4+, NH4+
- نمونه هایی از یون های منفی: Cl–، S2-، AlO3 –
سایز:
• الکترونها در مقایسه با یونها ذرات بسیار کوچکتری هستند.
• اندازه یون ها بسته به عوامل مختلفی متفاوت است.
• اندازه یک الکترون یک مقدار ثابت است. حدود 1/1836 پروتون است.
ساختار اتمی:
• الکترون ها چند اتمی یا تک اتمی نیستند. الکترون ها با یکدیگر ترکیب نمی شوند و ترکیباتی را تشکیل می دهند.
• یونها می توانند چند اتمی یا تک اتمی باشند. یون های تک اتمی فقط یک اتم دارند در حالی که یون های چند اتمی بیش از یک اتم دارند.
– یونهای تک اتمی: Na+، Ca2+، Al3+، Pb4+
– یونهای چند اتمی: ClO3–، SO4 3-
ذرات:
• الکترون ها ذرات ریز هستند و دارای خواص موج-ذره هستند (دوگانگی موج-ذره).
• یونها فقط به عنوان ذرات در نظر گرفته می شوند.
عناصر:
• الکترون ها به عنوان ذرات عنصری در نظر گرفته می شوند. به عبارت دیگر، الکترون ها را نمی توان به اجزا یا زیرساخت های کوچکتر تقسیم کرد.
• همه یون ها دارای اجزای فرعی هستند. به عنوان مثال، یون های چند اتمی حاوی اتم های مختلفی هستند. اتم ها را می توان بیشتر به نوترون، پروتون، الکترون و غیره تقسیم کرد.
خواص:
• همه الکترون ها دارای خواص موج-ذره مشابهی هستند که می توان آن را با استفاده از مکانیک کوانتومی توضیح داد.
• خواص شیمیایی و فیزیکی یون ها از یونی به یون دیگر متفاوت است. به عبارت دیگر، یون های مختلف خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی دارند.
