ion

Et ion er et atom eller en gruppe atomer som har tatt opp eller avgitt ett eller flere elektroner. Et ion har dermed alltid en elektrisk ladning, enten negativ eller positiv.

Faktaboks

Uttale
iˈon
Etymologi

av gresk presens partisipp ‘vandrende’, av ienai, ‘gå, vandre’

Ioner med negativ elektrisk ladning, for eksempel Cl (klorid) eller SO42− (sulfat), har opptatt elektroner, og kalles anioner. Positivt ladete ioner, som for eksempel Na+ (natriumion) og Al3+ (aluminiumion), har gitt fra seg elektroner, og kalles kationer.

Et ion kan være ett ladet atom, men det kan også bestå av flere atomer. Noen eksempler på ioner som består av flere atomer er sulfat-, karbonat- og nitrationer.

Et kompleksion består av et ladet sentralatom omgitt av molekyler eller ioner (ligander), som oftest fire eller seks. Det finnes også kompleksioner med flere sentralatomer.

En positiv ladning angis med et plusstegn til høyre ovenfor atomtegnet og en negativ ladning med et minustegn. Ioner kan være monovalente, med én positiv eller negativ ladning, divalente, med to ladninger, trivalente, med tre ladninger, og så videre. Antall ladninger angis ved antallet pluss- eller minustegn.

Betegnelsen ion skyldes at ioner beveger seg («vandrer») i et elektrisk felt . Sender man en elektrisk strøm gjennom et dissosiert stoff, vil de positive ionene vandre mot den negative elektroden, katoden, og kalles derfor kationer, mens de negative ionene vil føres mot den positive elektroden, anoden, og kalles anioner. Prosessen kalles elektrolyse .

Dissosiasjon

Elektrolytter, som for eksempel syrer, baser og salter, spaltes ved oppløsning i vann i positivt og negativt ladede ioner. Prosessen kalles dissosiasjon. For eksempel er natriumklorid, NaCl, i vann dissosiert i positive natriumioner og negative kloridioner.

Noen elektrolytter, for eksempel eddiksyre, dissosierer bare i liten grad. Rent vann (H2O) er meget svakt dissosiert i hydrogenioner (H+) og hydroksylioner (OH-). Andre eksempler:

Syrer danner hydrogenioner (H+) og baser hydroksylioner (OH-).

Fysiologisk betydning

Reaksjoner mellom ioner spiller en stor rolle i fysiologiske prosesser. Alle proteiner har mange elektriske ladninger, både positive og negative, men de fleste har et overskudd av negative ladninger under fysiologiske forhold (pH nær 7), og vandrer derfor mot anoden i et elektrisk felt (elektroforese). Ioner av for eksempel magnesium (Mg2+) eller klor (Cl-) har helt andre egenskaper enn magnesiummetall eller klorgass.

Historikk

Michael Faraday innførte begrepet ion i 1834 da han studerte elektrolyse (også et ord laget av Faraday). Faraday brukte ordet som navn på de partiklene som førte elektrisk ladning fra den ene elektroden til den andre i en elektrolytt. Ordet ioner blir nå brukt om tilsvarende partikler selv om de ikke befinner seg i en elektrolytt.

Faraday kalte positive ioner for kationer, fordi de ble utladet ved katoden, og negative ioner for anioner, fordi de ble utladet ved anoden. Han mente ionene ble skapt ved elektrodene.

Svante August Arrhenius hevdet 50 år senere at ionene oppsto ved spaltning av salter når saltene ble løst i vann. Dette er kjent som hans dissosiasjonsteori.

William Lawrence Bragg viste i 1914, da han bestemte krystallstrukturen av noen enkle salter, at saltene besto av ioner, ikke molekyler. Vanlig salt, natriumklorid NaCl, besto ikke av NaCl-molekyler, men av natriumioner Na+ og klorioner Cl.Hvert natriumion var omgitt av seks klorioner, og hvert klorion var omgitt av seks natriumioner. Det tok tid før dette slo igjennom blant kjemikere.

Først da den moderne atomteori ble formulert i 1920-årene var ioner til å forstå.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg