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離子( ion )是指原子或原子基團失去或得到一個或幾個電子而形成的帶電荷的粒子。這一過程稱為電離。電離過程所需或放出的能量稱為電離能。

離子
 

在化學反應中,金屬元素原子失去最外層電子,非金屬原子得到電子,從而使參加反應的原子或原子團帶上電荷。帶電荷的原子叫做離子,帶正電荷的原子叫做陽離子,帶負電荷的原子叫做陰離子。陰、陽離子由於靜電作用而形成不帶電性的化合物。

與分子、原子一樣,離子也是構成物質的基本粒子。如氯化鈉就是由氯離子和鈉離子構成的。

中文名 :離子

外文名 :ion

目錄

簡介

離子是指帶電的原子或原子團。帶正電荷的離子稱正離子(positive ion)或陽離子。帶負電荷的離子稱負離子(negative ion)或陰離子。

當較活潑的金屬元素的原子,如鈉原子Na和較活潑的非金屬元素的原子如氯原子Cl相互靠近時,Na失去一個電子而形成第一個正電荷的鈉離子Na+,Cl因得一個電子而形成帶一個負電荷的氯離子Cl-。

離子存在於許多化合物和溶液,例如離子化合物和電解質溶液中。離子的性質與原子或分子的性質完全不同。例如由鈉原子組成的金屬鈉呈銀白色,與水劇烈地發生反應而生成氫氧化鈉和氫氣,而鈉離子卻沒有顏色,而且與水不發生反應。[1]

表示符號

1、先寫上元素符號,在其右上角標出所帶的電荷數及其電性。如Na+ Cl-

2、有些離子是帶電的原子集團,方法與上同,將它看成一個整體即可,稱為某某離子。如:銨根離子 NH4+ , 碳酸根離子 CO32-

例如,鈉原子失去一個電子後成為帶一個單位正電荷的鈉離子用「Na+」表示。硫原子獲得二個電子後帶元素符號:統一採取該元素的拉丁文名稱第一個字母來表示元素的符號(往往正負電的數字寫在正負號的前面)。[2]

影響化學性質的因素

離子不同化學性質主要是由它的電荷、離子半徑以及外層電子的結構決。

1、離子的電荷對其化學性質的影響十分顯著.電荷相同,常常使不同元素的離子具有相近似的化學性質.相反,同一元素呈不同價態時則表現出顯然不同的化學性質.二價的錳與二價的鐵、鋅的性質相比較,要比與七價的錳的性質相近得多,三價的鉻相近於三價鐵,而與六價鉻的化學性質有更大的差異。

2、離子半徑的大小,也經常是影響金屬離子與有機試劑間反應進行的因素之一,這是因為離子半徑的變化既影響着離子極化的難易,同時還直接決定了這種離子與有機試劑能否生成穩定的產物。

3、外層電子結構的變化對於離子性質的影響也是極大的,它不僅影響着離子的極化作用及變形性.同時還將決定鍵的性質,前面提到的不同金屬硫化物的情況是如此,各種金屬離子在金屬螯合物中所表現出的性質的遞變亦是如此.當選擇的有機試劑的組成和結構變更時,不同離子間的差異顯得更為突出,這便是各種離子必然存在着相應的選擇性試劑的根據所在.金屬離子與有機試劑的反應能力,與離子的核外電子的排布規律有密切關係。[3]

離子化合物(ionic compound)

1、活潑金屬(指第一和第二主族的金屬元素)與活潑的非金屬元素(指第六和第七主族的元素)之間形成的化合物(但也不全是,比如AlCl3就是共價化合物)

2、金屬元素與酸根離子之間形成的化合物.(酸根離子如硫酸根離子SO42-、硝酸根離子NO3-、碳酸根離子CO32-等等)

3、銨根離子(NH4 )和酸根離子之間,或銨根離子與非金屬元素之間,例如NH4Cl、NH4NO3。

離子化合物都是強電解質。在熔融狀態下:都可以導電(此類物質加熱時易分解或易氧化)。在水中:有的可以導電,有的不可以導電(此類物質易與水反應或不溶於水),在原電池中的作用:形成閉合電路! [4]

離子鍵的形成

離子鍵是由電子轉移(失去電子者為陽離子,獲得電子者為陰離子)形成的。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用,當兩個帶相反電荷的離子靠近時,表現為相互吸引,而電子和電子、原子核與原子核之間又存在着靜電排斥作用,當靜電吸引與靜電排斥作用達到平衡時,便形成離子鍵,即正離子和負離子之間由於靜電引力所形成的化學鍵。

離子既可以是單離子,如Na+、Cl-;也可以由原子團形成;如SO42-,NO3-等。它往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子,而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。通常,活潑金屬與活潑非金屬形成離子鍵,如鉀、鈉、鈣等金屬和氯、溴等非金屬化合時,都能形成離子鍵。且僅當總體的能級下降的時候,反應才會發生(由化學鍵聯接的原子較自由原子有着較低的能級)。下降越多,形成的鍵越強。

而在現實中,原子間並不形成「純」離子鍵。所有的鍵都或多或少帶有共價鍵的成分。成鍵原子之間電平均程度越高,離子鍵成分越低。

離子鍵的結合力很大,因此離子晶體的硬度高,強度大,熱膨脹係數小,但脆性大。離子鍵種很難產生可以自由運動的電子,所以離子晶體都是良好的絕緣體。在離子鍵結合中,由於離子的外層電子比較牢固的被束縛,可見光的能量一般不足以使其受激發,因而不吸收可見光,所以典型的離子晶體是無色透明的。Al2O3、MgO、TiO2、NaCl等化合物都是離子鍵。[5]

相關視頻

1、離子和離子符號

2、離子的形成過程

參考來源

  1. 離子,化工引擎網
  2. 離子符號的表示方法,精英家教網
  3. 影響離子性質的因素有哪些,百家號網,2018-08-25
  4. 離子化合物都有哪些類別?,快資訊網,2019-11-30
  5. 離子鍵簡介,儀器網