Ioon: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P roboto: lmo:Jun estas artikolo elstara
Bix (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
1. rida:
[[Image:Nitrate-ion-elpot.png|thumb|right|200px|[[Elektriline potentsiaal|Elektrilise potentsiaali]] jaotumine [[nitraat|nitraadi]] ([[lämmastik|N]][[hapnik|O]]<sub>3</sub><sup>−</sup>)) ioonis. Punase värviga piirkonnad on madalama energiaga kui kollase värviga piirkonnad.]]
'''Ioon''' on [[elektron]]ide omandamise või loovutamise tulemusena [[elektrilaeng]]u omandanud [[aatom]] või [[aatomirühm]].
 
'''Ioon''' on [[aatom]] või [[molekul]], mis on kaotanud (või juurde saanud) ühe või mitu [[valentselektron]]i, mis annab talle positiivse või negatiivse [[elektrilaeng]]u. Positiivse elektrilaenguga iooni nimetatakse [[katioon]]iks ja sellel on [[elektronkate|elektronkattes]] vähem [[elektron]]e kui [[aatomituum|tuumas]] [[prooton]]eid. Negatiivse [[elektrilaeng]]uga iooni nimetatakse [[anioon]]iks ja sellel on elektronkattes rohkem elektrone kui tuumas prootoneid.
Iooni [[elektrilaeng]]u suurus on võrdne tema osakeste ([[prooton]]ite, [[neutron]]ite ja [[elektron]]ide) elektrilaengute summaga. Näiteks [[alumiinium]]i ([[keemiline element]] [[järjenumber|nr]] 13) ioonis [[Alumiinium|Al]]<sup>3+</sup> on 13 [[prooton]]it, 14 [[neutron]]it ja 10 [[elektron]]i, seega on selle iooni laeng +3 (13 &middot; 1 + 14 &middot; 0 + 10 &middot; (-1) = 3).
 
Ioone tähistatakse sama moodi kui elektriliselt neutraalseid [[keemiline element|keemilisi elemente]] lisades sõltuvalt iooni tüübist elemendi tähisele "+" või "–" märgi ning märkides vajadusel ära kaotatud või juurde saadud elektronide arvu. Näiteks [[vesinik|H]]<sup>+</sup> ja [[väävel|S]][[hapnik|O]]>sub>4</sub><sup>2-</sup>.
Positiivse [[elektrilaeng]]uga iooni nimetatakse [[katioon]]iks, negatiivse [[elektrilaeng]]uga iooni [[anioon]]iks.
 
==Ionisatsioonienergia==
Vastasmärgiliste ioonide vahel esineb peamiselt [[iooniline side]].
{{Vaata|Ionisatsioonienergia}}
Energia, mis on vajalik [[põhiolek]]us (madalaimal energiatasemel) oleva [[elektron]]i väljalöömiseks [[aatom]]i [[elektronkate|elektronkattest]] nimetatakse '''ionisatsioonienergiaks''' ehk '''ionisatsioonipotentsiaaliks'''. Tegemist on selle elektroni [[seoseenergia]]ga aatomis. N taseme ionisatsioonienergia on energia, mis on vaja anda n elektronile peale seda kui n – 1 elektroni on juba aatomist eemaldatud.
 
Iga järgmise taseme ionisatsioonienergia on oluliselt suurem kui eelmine. Eriti suur hüpe ionisatsioonienergias toimub peale [[alamelektronkiht|alamelektronkihi]] tühjendamist elektronidest. Sel põhjusel on enamus ioone sellised, millel on pealmine alamelektronkiht täidetud. Näiteks [[naatrium]]il on väliskihis ainult üks [[valentselektron]] ning seega on kõige levinum naatriumi ioon Na<sup>+</sup>.
 
[[Perioodilisuse tabel]]i teises servas on [[kloor]]il seitse valentselektroni, seega kõige levinum kloori ioon on ühe lisaelektroniga Cl<sup>–</sup>. Kõige väiksem ionisatsioonienergia on [[frantsium]]il ja kõige suurem [[fluor]]il. [[Metall]]ide ionisatsioonienergia on tavaliselt palju madalam kui [[mittemetall]]idel, mistõttu metallid reeglina kaotavad elektrone (muutuvad positiivseteks ioonideks) ja mittemetallid haaravad elektrone lisaks (muutuvad negatiivseteks ioonideks).
 
==Ioonide teke==
{{Vaata|ioniseerimine}}
===Positiivse iooni teke===
Positiivse iooni tekkimiseks on vaja [[aatom]]ile anda lisaenergia, mis on suurem või võrdne aatomi [[ionisatsioonienergia]]ga. Näiteks [[ioniseeriv kiirgus]] [[ioniseerimine|ioniseerib]] aatomeid andes kiirgusenergiat üle aatomitele ning rebides sellega elektrone aatomi elektronkattest välja. Mida madalam on aatomi ionisatsioonienergia, seda väiksema energiaga kiirgusest piisab aatomi ioniseerimiseks.
 
Positiivset iooni nimetatakse [[katioon]]iks.
 
===Negatiivse iooni teke===
Neutraalses [[aatom]]i [[aatomituum|tuumas]] on tavaliselt Z positiivselt laetud [[prooton]]it ja [[elektronkate|elektronkattes]] Z negatiivselt laetud [[elektroni]]. Seega on aatomi kogulaeg 0. Kui elektronid kataks tuuma ühtlase kihina, siis ei oleks negatiivsete ioonide tekkimine füüsiliselt võimalik. Reaalsuses läbib aatomist mööduv elektron aatomi elektrokatte (tema lainefunktsioon võimaldab tal teatava tõenäosusega paikneda aatomi negatiivse elektronkatte ja positiivse tuuma vahel) ning teda mõjutab tuuma tõmbejõud, mis liidab elektroni aatomi elektronkattesse. Täiendav elektroni negatiivne laeng paigutab ülejäänud elektronid elektronkattes veidi ümber ja kõik Z + 1 elektroni korralduvad ümber uutele energeetilistele tasemetele.
 
Negatiivset iooni nimetatakse [[anioon]]iks.
 
===Vaba radikaal===
[[Vaba radikaal]] on ioon, milles on paaritu arv elektrone. Selline ioon on väga ebastabiilne ning reageerimisaldis teiste ioonide ja ainetega.
 
==Plasma==
{{Vaata|Plasma}}
Plasma on [[Aine (füüsika)|aine]] olek, kus kõik [[aatom]]id on täielikult [[ionisatsioon|ioniseeritud]]. Plasma tekib näiteks aine kuumutamisel [[temperatuur]]ini, milles kõigil aine aatomite [[kineetiline energia]] ületab aatomi (kõigi elektronide) [[ionisatsioonienergia]]. Sellise temperatuuri juures rebitakse kõik [[elektron]]id [[aatomituum]]ade küljest lahti ning plasma kooseb vabadest aatomituumadest ning elektronidest.
 
==Vaata ka==
*[[Ionisatsioonienergia]]
*[[Ioniseerimine]]
*[[Ioniseeriv kiirgus]]
*[[Plasma]]
*[[Anioon]]
*[[Katioon]]
*[[Seoseenergia]]
 
[[Category:Aatomifüüsika]]