Różnica między wolnymi rodnikami a jonami

The kluczowa różnica między wolnym rodnikiem a jonem jest to, że wolne rodniki mają jeden lub więcej niesparowanych elektronów, ale jony sparowały elektrony.

Możemy wyjaśnić różnicę między wolnym rodnikiem i jonem od podstawowych właściwości jonu i wolnego rodnika. Jon może występować jako cząsteczka lub atom z ładunkiem (dodatnim lub ujemnym) z powodu utraty lub wzmocnienia elektronu. Jony utrzymują ładunek ujemny z powodu wzmocnienia elektronu i utrzymują ładunek dodatni z powodu utraty elektronu. Jony mogą występować jako pojedyncze lub wielokrotnie naładowane gatunki chemiczne, w zależności od liczby pozyskanych lub utraconych elektronów. Wolne rodniki to cząsteczki lub atomy, które mają co najmniej jeden niesparowany elektron. Ten artykuł dotyczy różnicy między wolnymi rodnikami i jonami, w tym ich szczególnych cech.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest wolny radykalny
3. Co to jest jon
4. Porównanie obok siebie - wolny rodnik vs jon w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest wolny radykalny?

Wolny rodnik to atom lub grupa atomów zawierająca jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Są wysoce reaktywne ze względu na obecność niesparowanego elektronu. Wolne rodniki są bardzo niestabilne i starają się uzyskać stabilność, przyjmując potrzebny elektron. Reagują z innymi związkami chemicznymi, wychwytując potrzebny elektron. Wolne rodniki są ważnymi związkami pośrednimi w naturalnych procesach. Wolne rodniki możemy oznaczać kropką indeksu górnego po prawej stronie. Na przykład H^., Cl^., HO^., H3C^.

Ryc. 01: Rodnik hydroksylowy

Długowieczne wolne rodniki dzielą się na trzy kategorie: rodniki stabilne, trwałe rodniki i rodniki.

1. Stabilne rodniki: Głównym przykładem stabilnego rodnika jest tlen cząsteczkowy O₂₎. Rodniki organiczne zawierające sprzężony układ π mogą długo żyć.
2. Trwałe rodniki: Są długowieczne ze względu na sterylne stłoczenie wokół centrum radykalnego i sprawiają, że fizycznie trudno jest im reagować z inną cząsteczką.
3. Rodniki: Niektóre cząsteczki mają dwa centra rodnikowe, nazywamy je di-rodnikami. Naturalnie tlen cząsteczkowy (tlen atmosferyczny) występuje jako dwurodnik.

Co to jest jon??

Jony mogą tworzyć się, gdy gatunek chemiczny zyskuje lub traci elektrony w reakcjach chemicznych; mają ładunek dodatni (+) lub ujemny (-). Otrzymują one ładunek ujemny, przyjmując elektron (y) i ładunek dodatni, przekazując elektrony cząsteczce lub pierwiastkowi z niedoborem elektronu. Przyjmowanie lub przekazywanie elektronów wpływa bezpośrednio na wielkość jonu; radykalnie zmienia rozmiar cząsteczki. Nazywamy atom lub grupę atomów bez ładunku ujemnego lub dodatniego „neutralnym”; aby stać się neutralnym atomem lub cząsteczką, liczba protonów musi być taka sama jak liczba elektronów.

Rycina 02: Tworzenie kationów i anionów

Dlatego istnieją dwie formy jonów, jak następuje.

1. Kationy lub jony (+) - często metale należą do tej kategorii, ponieważ metale tracą elektrony i stają się naładowane dodatnio (+) (Na⁺, Ba²⁾⁺, Ca²⁾⁺, Glin³⁾⁺)
2. Jony anionowe (-) - często niemetale zaliczane są do tej kategorii, ponieważ niemetale zyskują elektrony i stają się ujemne (-) naładowane (Cl^-, S.^2)-, O^2)-, Br^-)

Jaka jest różnica między wolnym rodnikiem a jonem?

Kluczowa różnica między wolnym rodnikiem a jonem polega na tym, że wolne rodniki mają jeden lub więcej niesparowanych elektronów, ale jony sparowały elektrony. Dlatego wolne rodniki są bardzo niestabilne, podczas gdy jony są względnie stabilne. Dlatego jest to także znacząca różnica między wolnymi rodnikami i jonami. Jednak rodniki mogą istnieć same, podczas gdy większość jonów jest połączona z jonami naładowanymi przeciwnie. Rozważając więcej na temat ich stabilności, wolne rodniki stają się stabilne przez akceptację elektronów, ale jony są stabilne, gdy tworzą kompleksy z przeciwnie naładowanymi związkami.

Inną ważną różnicą między wolnym rodnikiem a jonem jest to, że jony zawsze mają ładunek, ale wolne rodniki nie są gatunkami naładowanymi, nawet jeśli mają niesparowane elektrony. Ta różnica powstaje, ponieważ w jonie całkowita liczba elektronów zawsze nie jest równa liczbie protonów w jądrze, podczas gdy w wolnym rodniku liczba elektronów jest równa liczbie protonów.

Poniższa infografika zawiera więcej szczegółów na temat różnicy między wolnymi rodnikami a jonami.

Podsumowanie - Free Radical vs Ion

Możemy opisać zarówno terminy, wolne rodniki, jak i jony, wykorzystując liczbę elektronów należących do określonego gatunku. Tutaj najważniejsza różnica między wolnymi rodnikami a jonami polega na tym, że wolne rodniki mają niesparowane elektrony, ale jony sparowały elektrony. Zatem wolne rodniki są bardziej reaktywne. Z drugiej strony jony stają się chemicznie stabilne przez tworzenie związków z przeciwnie naładowanymi jonami / cząsteczkami.

Odniesienie:

1. „Radykalny (chemia)”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 października 2018 r. Dostępne tutaj  
2. „Jon”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 października 2018. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Rodnik hydroksylowy” Autor: SmokeyJoe - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia 
2. „Jony” Autor: Jkwchui - Praca własna (CC BY-SA 3.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia