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Qu'est-ce qu'un ion? Anions et cations

Qu'est-ce qu'un ion? Anions et cations

En physique et en chimie, un ion est un atome ou une molécule qui n'a pas de charge électrique neutre. Un ion chargé positivement est appelé cation, et un ion chargé négativement est anion.

Le processus de gagner ou de perdre des électrons (par rapport à l'atome ou à la molécule neutre) est appelé ionisation. Les cations et les anions sont généralement représentés avec le symbole de l'atome correspondant et le symbole "+" ou "-". Cationes +. Anions -.

Si le nombre d' électrons gagnés ou perdus est supérieur à un, cela est également indiqué.

Les ions sont divisés en:

  • Monatomique. Un ion monoatomique est un ion composé d'un atome. Par exemple, le carbonate de calcium est constitué de l'ion monoatomique Ca2 +.
  • Polyatomique. Un ion polyatomique composé de deux atomes ou plus Par exemple, le carbonate de calcium est constitué de l'ion polyatomique CO32-.

Michael Faraday a été le premier à proposer l'existence d'ions, en 1830, mais c'est Arrhenius qui a développé la théorie correspondante en 1884. Cela lui vaut le prix Nobel de chimie en 1903.

Qu'est-ce que l'ionisation?

L'ionisation est le phénomène par lequel un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons.

En physique, les atomes entièrement ionisés sont communément appelés particules chargées, comme ceux des particules alpha. L'ionisation se fait généralement en appliquant une énergie élevée aux atomes, sous forme de potentiel électrique ou de rayonnement. Un gaz ionisé est appelé plasma.

Certains des composants résultant des réactions de fission nucléaire sont des éléments hautement ionisés.

Que sont les anions et les cations? Types d'ions

Les ions peuvent être de deux types:

  • Anions. Les anions sont des ions qui sont chargés négativement. Des ions négatifs. En même temps, ils sont attirés par les anodes.
  • Les cations. Les cations sont des ions chargés positivement. Des ions positifs. Cette fois, ils sont attirés par les cathodes.

    Les cations sont attirés par la cathode. Les anions sont attirés par l'anode.

    L'anode et la cathode

    Une cathode est une électrode qui subit une réaction de réduction, par laquelle un matériau réduit son état d'oxydation en recevant des électrons.

    L'anode est une électrode dans laquelle se produit une réaction d'oxydation. Grâce à cette réaction, un matériau, en perdant des électrons, augmente son état d'oxydation.

    Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation?

    L'énergie d'ionisation est l'énergie requise pour éliminer les électrons d'un atome. Également appelé potentiel d'ionisation.

    Pour les atomes individuels dans le vide, il existe une constante physique associée au processus d'ionisation. Ces termes sont également utilisés pour décrire l'ionisation des molécules et des solides. Cependant, les valeurs ne sont pas constantes. L'ionisation est influencée par les liaisons chimiques locales, la géométrie et la température.

    Première énergie d'ionisation

    L'énergie d'ionisation est l'énergie requise pour retirer un électron. La deuxième énergie d'ionisation est celle requise pour éliminer deux électrons. Et donc dans ce qui suit. Les énergies d'ionisation suivantes sont toujours considérablement plus importantes que les précédentes.

    Les potentiels d'ionisation augmentent progressivement. Généralement, il y a un énorme saut d'énergie à un moment donné de la série. Cela fait que chaque atome a tendance à former un certain type de cation.

    C'est pourquoi les ions ont tendance à se former de certaines manières.

    Par exemple, le sodium se trouve sous forme de Na +, mais pas normalement sous forme de Na 2+. Cela est dû à la deuxième énergie d'ionisation requise élevée, qui est beaucoup plus élevée que la première énergie d'ionisation. De même, le magnésium se trouve sous forme de Mg 2+ et non de Mg 3+, et l'aluminium existe sous forme de cation 3+.

    Généralement, les potentiels d'ionisation diminuent de haut en bas et augmentent de gauche à droite sur le tableau périodique. Cette tendance est inverse de celle trouvée pour le rayon atomique.

    table périodique

    En effet, dans les petits atomes, les électrons sont plus fortement attirés vers le noyau et il y a plus d'énergie pour les extraire.

    Qu'est-ce qu'un rayonnement ionisant?

    Le rayonnement ionisant est un rayonnement dont la fréquence est suffisamment grande pour ioniser les atomes ou les molécules des substances exposées. Ce type de rayonnement est capable de modifier la structure chimique des substances sur lesquelles ils agissent. Ils peuvent également produire des effets biologiques à long terme sur les êtres vivants.

    Un exemple de rayonnement ionisant serait la modification de l'ADN des cellules, ces mutations d'ADN peuvent conduire au cancer. Les rayons X et le rayonnement gamma seraient deux exemples de rayonnement électromagnétique hautement ionisant.

    Qu'est-ce qu'un rayonnement non ionisant?

    Les rayonnements non ionisants sont des rayonnements dont la fréquence n'est pas suffisante pour provoquer l'ionisation des matériaux exposés. Comme exemple de rayonnement non ionisant, on peut citer les micro-ondes ou les ondes radio.

    Ce type de rayonnement n'a pas assez d'énergie pour provoquer directement des mutations d'ADN. Par conséquent, ils ne peuvent probablement pas initier la cancérogenèse mais pourraient être des promoteurs.

    Aujourd'hui, on parle de pollution électromagnétique pour désigner l'exposition de choses ou d'appareils vivants à un champ électromagnétique. Les effets de cette exposition sur la santé ou la fertilité sont également discutés.

    Auteur :

    Date de publication : 7 septembre 2015
    Dernier examen : 26 mars 2020