Iones

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Un ion, también escrito ión,1 (‘el que va’, en griego; siendo ἰών [ión] el participio presente del verbo ienai: ‘ir’) es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por haber mas electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).

'Anión' y 'catión' significan:

  • Anión: "el que va hacia arriba". Tiene carga eléctrica negativa.
  • Catión: "el que va hacia abajo". Tiene carga eléctrica positiva.

'Ánodo' y 'cátodo' utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.

  • Ánodo: "camino ascendente".
  • Cátodo: "camino descendente".

Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.


Energía de ionización

Artículo principal: Energía de ionización

La energía necesaria para separar completamente el electrón más débilmente unido de la corteza electrónica de un átomo en su estado fundamental, y de tal manera que en el electrón arrancado no quede ninguna energía residual (ni potencial ni cinética) se denomina primera energía de ionización y el potencial eléctricoequivalente (es decir, la energía dividida por la carga de un único electrón) se conoce como el potencial de ionización. Estos términos también se emplean para describir la ionización de las moléculas y los sólidos, pero los valores no son constantes debido a que la ionización puede estar afectada por factores como: latemperatura, la química y la geometría superficial.

Las unidades del sistema internacional, (SI) para la energía de ionización son los J/mol, aunque se usan con más frecuencia los KJ/mol, cuando se refiere a cantidades molares y eV (electrón-voltio) cuando se refiere a átomos transcriptos.

[editar]Clases de iones

[editar]Aniones

Artículo principal: Anión

En los iones negativos, aniones, cada electrón, del átomo originalmente neutro, está fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo. Al contrario que los otros electrones del átomo, en los iones negativos, el electrón adicional no está vinculado al núcleo por fuerzas de Coulomb, lo está por la polarización del átomo neutro. Debido al corto rango de esta interacción, los iones negativos no presentan series de Rydberg, Un átomo de Rydberg es un átomo con uno o más electrones que tienen un número cuántico principal muy elevado.

[editar]Cationes

Artículo principal: Catión

Los cationes son iones positivos. Son especialmente frecuentes e importantes los que forman la mayor parte de los metales.

[editar]Otros iones

  • Un dianión es una especie que tiene dos cargas negativas sobre ella. Por ejemplo: el dianión del pentaleno es aromático.
  • Un zwitterión es un ion con una carga neta igual a cero pero que presenta dos cargas aisladas sobre la misma especie, una positiva y otra negativa por lo tanto es negativo
  • Los radicales iónicos son iones que contienen un número irregular de electrones y presentan una fuerte inestabilidad y reactividad.

[editar]Plasma

Artículo principal: Plasma

Se denomina plasma a un fluido gaseoso de iones. Incluso, se puede hablar de plasma en muestras de gas corriente que contengan una proporción apreciable de partículas cargadas. Se puede considerar a un plasma como un nuevo estado de la materia, (aparte de los estados sólido, líquido y gaseoso), concretamente el cuarto estado de la materia, puesto que sus propiedades son muy distintas a los estados usuales. Los plasmas de los cuerpos estelares contienen, de manera predominante, una mezcla de electrones y protones, estimándose que su proporción es del 99,9% del universo visible.2

[editar]Algunas aplicaciones de los iones

Los iones son esenciales para la vida. Los iones sodiopotasiocalcio y otros, juegan un papel esencial en la biología celular de los organismos vivos, en particular en las membranas celulares. Hay multitud de aplicaciones basadas en el uso de iones y cada día se descubren más, desde detectores de humo hasta motores iónicos. Los iones inorgánicos disueltos son un componente de los sólidos (sólidos totales disueltos) presentes en el agua e indican la calidad de esta.

Véase también: Potencial electroquímico

[editar]Iones frecuentes

Cationes frecuentes
Nombre comúnFórmulaNombre tradicional
Cationes simples
AluminioAl3+Aluminio
BarioBa2+Bario
BerilioBe2+Berilio
CesioCs+Cesio
CalcioCa2+Calcio
Cromo (II)Cr2+Cromoso
Cromo (III)Cr3+Crómico
Cromo (VI)Cr6+Percrómico
Cobalto (II)Co2+Cobaltoso
Cobalto (III)Co3+Cobáltico
Cobre (I)Cu+Cuproso
Cobre (II)Cu2+Cúprico
GalioGa3+Galio
HelioHe2+(partícula α)
HidrógenoH+(Protón)
Hierro (II)Fe2+Ferroso
Hierro (III)Fe3+Férrico
Plomo (II)Pb2+Plumboso
Plomo (IV)Pb4+Plúmbico
LitioLi+Litio
MagnesioMg2+Magnesio
Manganeso (II)Mn2+Hipomanganoso
Manganeso (III)Mn3+Manganoso
Manganeso (IV)Mn4+Mangánico
Manganeso (VII)Mn7+Permangánico
Mercurio (II)Hg2+Mercúrico
Níquel (II)Ni2+Niqueloso
Níquel (III)Ni3+Niquélico
PotasioK+Potasio
PlataAg+Argéntico
SodioNa+Sodio
EstroncioSr2+Estroncio
Estaño (II)Sn2+Estanoso
Estaño (IV)Sn4+Estánico
ZincZn2+Zinc
Cationes poliatómicos
AmonioNH4+
HidronioH3O+
NitronioNO2+
Mercurio (I)Hg22+Mercurioso
Aniones frecuentes Nombre formal Fórmula Nombre alternativoAniones simplesArseniuro As3− Azida N3− Bromuro Br− Carburo C4− Cloruro Cl− Fluoruro F− Fosfuro P3− Hidruro H− Nitruro N3− Óxido O2− Peróxido O22− Sulfuro S2− Yoduro I− OxoanionesArseniato AsO43− Arsenito AsO33− Borato BO33− Bromato BrO3− Hipobromito BrO− Carbonato CO32− Hidrógenocarbonato HCO3− BicarbonatoClorato ClO3− Perclorato ClO4− Clorito ClO2− Hipoclorito ClO− Cromato CrO42− Dicromato Cr2O72− Yodato IO3− Nitrato NO3− Nitrito NO2− Fosfato PO43− Hidrógenofosfato HPO42− Dihidrógenofosfato H2PO4− Permanganato MnO4− Fosfito PO33− Sulfato SO42− Tiosulfato S2O32− Hidrógenosulfato HSO4− BisulfatoSulfito SO32− Hidrógenosulfito HSO3− BisulfitoAniones de ácidos orgánicosAcetato C2H3O2− Formiato HCO2− Oxalato C2O42− Hidrógenooxalato HC2O4− BioxalatoOtros anionesHidrógenosulfuro HS− BisulfuroTelururo Te2− Amiduro NH2− Cianato OCN− Tiocianato SCN− Cianuro CN− Hidróxido OH−

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