Разница между атомом и ионом

Главное отличие - Атом против Иона

Атомы - это строительные блоки материи. Вся материя состоит из атомов. Ранее ученые считали, что атом нельзя делить дальше. Но более поздние открытия показали, что атомы можно разделить на субатомные частицы. Основные субатомные частицы - это протоны, нейтроны и электроны. Основная структура, состоящая из нескольких атомов, называется молекулой. Ион - это производное определенного атома. Основное различие между атомом и ионом состоит в том, что атомы не имеют чистого электрического заряда, тогда как ионы имеют чистый электрический заряд.

Ключевые области покрыты

1. Что такое атом - Определение, основные характеристики и примеры 2. Что такое ион - Определение, основные характеристики и примеры 3. Каковы сходства между атомом и ионом? - Обзор общих черт 4. В чем разница между атомом и ионом - Сравнение основных различий

Ключевые слова: анион, атом, катион, электрон, ион, нейтрон, протон.

Что такое атом

Атом - фундаментальная единица всей материи. Другими словами, вся материя состоит из атомов. Хотя раньше ученые считали, что атомы нельзя разделить дальше, эта концепция больше не действует. Эта концепция была изменена с открытием электрона, протона и ядра. После этого была развита атомная теория, описывающая строение атома.

Согласно современной атомной теории, атом состоит из двух компонентов. Это ядро и атомные орбитали. Ядро состоит из протонов, которые являются положительно заряженными субатомными частицами, и нейтронов, которые являются нейтрально заряженными субатомными частицами. Заряд протона +1. Вокруг ядра находится электронное облако, в котором электроны атома движутся по гипотетическим орбиталям. Электрон имеет электрический заряд -1. Следовательно, электроны - это отрицательно заряженные частицы.

Атомы определенного элемента идентичны друг другу. Следовательно, количество протонов и нейтронов, присутствующих в ядрах атомов, одинаково для одного элемента. Число электронов вокруг ядра одинаково для атомов, принадлежащих одному элементу.

Протоны и нейтроны слипаются в ядре из-за сильных сил, существующих между этими частицами. Эти силы называются взаимодействиями. Эти взаимодействия происходят из-за обмена очень крошечными частицами, называемыми мезоны. Следовательно, чтобы разбить ядро на протоны и нейтроны, требуется очень высокая энергия. Электроны движутся вокруг ядра. Поскольку электроны заряжены отрицательно; электроны не притягиваются к положительно заряженным протонам в ядре, не падают на ядро, поскольку сила, возникающая из-за движения электрона, равна силе притяжения ядра. Поскольку эти две силы уравновешивают друг друга, электроны остаются в своем движении на определенном расстоянии от ядра. Путь, по которому движутся эти электроны, называется оболочкой или орбиталью.

Рисунок 1: Упрощенная атомная структура

Строение атома можно описать так, но это неверно. Фактическая структура намного сложнее, чем на изображении выше.

Атомы могут участвовать в химических связях. Атомы соединяются вместе, образуя молекулы или соединения. Эти прикрепления происходят через химические связи. Эти связи могут быть ковалентными связями, ионными связями, координационными связями или металлическими связями. При образовании этих связей происходит обмен электронами. Но протоны и нейтроны в ядре не участвуют в химической связи. Но в процессе радиоактивного распада ядро атома превращается в совершенно другое ядро путем преобразования протонов или нейтронов в разные частицы вместе с испусканием излучения.

Что такое ион

Ион - это атом или молекула, у которых есть чистый электрический заряд. Этот заряд может быть как положительным, так и отрицательным. Ион образуется, когда атом или молекула теряет или приобретает электроны. Например, если конкретный атом теряет электрон, то электронов не хватает, чтобы нейтрализовать общий положительный заряд ядра. Следовательно, весь атом получает чистый положительный заряд. Но если атом получает электрон, то в ядре недостаточно протонов, чтобы нейтрализовать общий отрицательный заряд всех электронов. Следовательно, весь атом получает чистый отрицательный заряд. Поскольку ионы представляют собой электрически заряженные частицы, они могут притягиваться электрическим полем. Отрицательные ионы притягиваются к положительному полюсу, тогда как положительно заряженные ионы притягиваются к отрицательному полюсу.

Ионы могут образовывать ионные связи. Ионная связь - это тип химической связи, которая возникает из-за электростатического притяжения между двумя ионами, заряженными противоположно. Отрицательный ион образует ионные связи с одним или несколькими положительными ионами, чтобы нейтрализовать чистый электрический заряд.

Рисунок 2: Образование катионов и анионов

Ионы бывают двух типов; катионы и анионы. Катионы - это атомы или молекулы, имеющие общий положительный заряд, тогда как анионы - это атомы или молекулы, имеющие общий отрицательный заряд. Анионы и катионы притягиваются друг к другу, поскольку они имеют противоположно заряженные частицы.

Если ион представляет собой отдельный атом, то это одноатомный ион. Если ион представляет собой молекулу, то это многоатомный ион. Атомы металлов часто образуют положительно заряженные ионы или катионы, удаляя один или несколько электронов с внешней орбитали. Это потому, что атомы металла состоят из меньшего количества электронов на своей внешней орбитали и слабо связаны с ядром. Следовательно, эти электроны могут быть легко потеряны с образованием катиона, чем с образованием аниона, если набрать большое количество электронов для заполнения орбитали. Большинство неметаллов, как правило, делятся своими неспаренными электронами, а не теряют или приобретают их. Но если они имеют тенденцию становиться ионами, они приобретают электроны, образуя анион, а не превращаются в катион, удаляя большое количество электронов.

Сходства между атомом и ионом

Определение

Атом: Атом - фундаментальная единица всей материи.

Ион: Ион - это атом или молекула, у которых есть чистый электрический заряд.

Электрический заряд

Атом: Атомы заряжены нейтрально.

Ион: Ионы либо заряжены положительно, либо отрицательно.

Притяжение к электрическому полю

Атом: Атомы не притягиваются к электрическому полю.

Ион: Ионы притягиваются к электрическим полям в соответствии с их электрическим зарядом.

Количество электронов

Атом: Атомы состоят из равного количества электронов и протонов.

Ион: Ионы состоят из неравного количества электронов и протонов.

Заключение

Атомы - это фундаментальная единица всей материи, из которой состоит вся материя. Атомы могут стать ионами, получая или удаляя электроны. Но не все ионы являются атомами, потому что есть молекулы, которые могут стать ионами, удаляя или получая электроны этой молекулой. Основное различие между атомом и ионом состоит в том, что атомы не имеют чистого электрического заряда, тогда как ионы содержат чистый электрический заряд.

Использованная литература:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Что такое атом? (Объяснение и примеры) ». ThoughtCo. N.p., n.d. Интернет. Доступна здесь. 10 августа 2017 г. 2. «Что такое ион?» BBC. BBC, без даты Интернет. Доступна здесь. 10 августа 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Диаграмма атома» Автор: Первоначально загрузчик был Fastfission в английской Википедии - перенесен из en.wikipedia в Commons Тераторнисом с помощью CommonsHelper. (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia 2. «Ионы» Автор Jkwchui - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia