Et
ion
(
gresk
:
??ν
, ≪en som gar≫) er et
elektrisk
ladd
atom
. Et positivt ladd ion,
kation
, oppstar nar et atom har underskudd pa
elektroner
, mens et negativt ladd ion,
anion
, oppstar nar et atom har overskudd pa elektroner. Ioner med motsatte ladninger tiltrekker hverandre og kan danne
ionebindinger
. Metaller danner positivt ladde ioner, altsa kationer. Danningen av ioner blir kalt
ionisering
.
Et samlet ion som ikke er i
løsning
, eller en
gass
med et visst antall ladde partikler, blir kalt
plasma
. Dette blir sett pa som den fjerde
aggregattilstanden
fordi den oppfører seg svært ulikt fra andre gasser,
væsker
eller
faste stoffer
.
I et nøytralt atom er tallet pa
protoner
og elektroner likt. Dersom et ion har flere protoner enn elektroner har det positiv ladning og er et kation. Dersom det har flere elektron enn proton er ladningen negativ og ionet er et anion.
Ioner kan lages av et enkelt atom (for eksempel
klorid
,
Cl
-
) eller av molekyler som sammensatte ioner. For ioner dannet av ett atom, er
ioneradiusen
til anionet større enn
atomradiusen
til
grunnstoffet
. Ioneradiusen til kationet mindre enn atomradiusen.
Eksempler pa metalliske kationer:
- Cu
2+
(kobberion)
- Fe
2+
(toverdig jernion)
- Na
+
(natriumion)
Andre kationer:
- H
+
(hydrogenion ? alle
syrer
er karakterisert ved at de avgir H
+
-ioner)
- NH
4
+
(ammoniumion)
Eksempler pa anioner:
- Cl
÷
(klorid)
- I
÷
(jodid)
- SO
4
2÷
(sulfat)
- CO
3
2÷
(karbonat)
I kjemi uttrykkes ladningen til et ion ved hjelp av et hevet pluss- eller minustegn etter
formelen
for ionet, med et tall foran ladningen dersom den er større enn en. Det enkle
hydrogenionet
skrives for eksempel som H
+
, mens
sulfat
blir skrevet
S
O
4
2-
.
Ioner er viktige for alt
liv
. For eksempel har ioner av
natrium
,
kalsium
og
kalium
flere oppgaver i
cellene
, spesielt i
cellemembranen
.
Planter
tar opp mineraler i ioneform. Ettersom de ma bruke
energi
for a flytte de elektrisk ladde partiklene inn i
roten
, har de en rekke
ionepumper
der kationer de trenger blir byttet mot positive
hydrogenioner
, mens anioner blir byttet mot negative hydroksidioner. Ettersom planter som regel tar opp flere kationer enn anioner, vil jorda rundt rotnettet etter en tid bli
sur
.
Michael Faraday
var den første som omtalte ioner rundt 1830 for a snakke om de delene av molekylet som enten gikk til en negativt ladd anode eller til en positivt ladd katode. Han brukte det greske ordet
??ν
, 'en som gar'.
Anion
betyd da ≪noe som gar opp≫ mens
kation
betyr ≪noe som gar ned≫.
Det var likevel først i 1884 at mekanismene bak det som skjedde i Faradays
elektrolyse
ble forklart av
Svante Arrhenius
i hans
doktoravhandling
. Da teorien til slutt ble godtatt, ble han tildelt
nobelprisen i kjemi
i 1903.