Ko atom ali molekula snovi izgubi električno nevtralnost prejme poimenovanje ion, postopek, povezan z dobičkom ali izgubo normalne oskrbe z elektroni, ki je značilen za atomsko strukturo spojine, imenujemo ionizacija. Najosnovnejše znanje o tvorbi ionov pripisujejo angleškemu kemiku Humphrey Davy (1778-1829) in njegov učenec, Michel Faraday (1791-1867).
The ioni negativno nabiti so ustvarjeni z dobičkom elektronov in so znani kot anioni (ker jih privlači anoda), medtem ko se tisti, ki so pozitivno nabiti zaradi izgube elektronov, običajno tisti najbolj oddaljene lupine, imenujejo kationi (saj jih v nasprotju z anioni privlači katoda).
V anioni, Vsak elektron v atomu, ki je prvotno nevtralen, močno drži pozitivni naboj jedra; Vendar v nasprotju s preostalimi drugimi elektroni v atomu dodaten elektron v anionih ni vezan na jedro s Coulombovimi silami, temveč s polarizacijo nevtralnega atoma. Zaradi dodajanja elektronov anioni presegajo ustrezni nevtralni atom.
Pri sobni temperaturi se veliko ionov nasprotnega znaka močno veže med seboj po pravilnem in urejenem vzorcu, ki povzroči nastanek kristalov, kot je kuhinjska sol, ki je natrijev klorid. Soli se pogosto zlahka ionizirajo. Ko so ioni raztopljeni, so osnova pomembnih industrijskih procesov, kot je elektroliza, in dajejo temelje bistvenim elementom sodobnega sveta, kot so baterije in akumulatorji. Različni ioni sodelujejo v encimskih procesih oksidacije in redukcije, tako značilnih za nešteto biokemičnih reakcij, ki se pojavljajo v živih bitjih.
Elementi, ki običajno predstavljajo večjo zmožnost pozitivnega ioniziranja, to je izgube elektronov in s tem ustvarjanja kationov, so kovin Y. halogeniNekateri nekovini običajno tvorijo anione, žlahtni plini, kot sta helij ali argon, pa ne tvorijo ionov. Velikost kationov je zaradi izgube elektronov manjša od velikosti atomov.
Na splošno so ioni kemično bolj reaktivni kot nevtralne molekule in so lahko monatomska ali večatomsko, anorganski ali ekološko.
Spodaj je naštetih 20 primerov ionov, vključno z anioni, kationi, monatomskimi in pluriatomskimi ioni.
- Kloridi
- Sulfati
- Nitrati
- Kalcijev kation
- Manganov kation
- Hipoklorit
- Amonij
- Železov kation
- Železov kation
- Magnezijev kation
- Silikati
- Borati
- Permanganat
- Sulfid
- Ortofosfat
- Metafosfat
- Karbonati
- Citrat
- Malat
- Acetat
