Skillnad mellan Atom och Ion

Huvudskillnad - Atom vs Ion

Atomer är byggstenar av materia. All materia är sammansatt av atomer. Tidigare trodde forskare att en atom inte kan delas upp ytterligare. Men senare upptäckte upptäckten att atomer kan delas upp ytterligare i subatomiska partiklar. De huvudsakliga subatomiska partiklarna är protoner, neutroner och elektroner. Den grundläggande strukturen som består av flera atomer kallas en molekyl. En jon är ett derivat av en viss atom. Huvudskillnaden mellan en atom och en jon är det Atomer har ingen nettoströmladdning medan joner har en netto elektrisk laddning.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en Atom
      - Definition, grundläggande funktioner och exempel
2. Vad är en jon
      - Definition, grundläggande funktioner och exempel
3. Vad är likheterna mellan Atom och Ion
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan Atom och Ion
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Anjon, Atom, Katjon, Elektron, Ion, Neutron, Proton

Vad är en Atom

En atom är den grundläggande enheten för all materia. Med andra ord är all materia gjord av atomer. Trots att forskare tidigare trodde att atomer inte kan delas upp är det inte längre giltigt. Det konceptet ändrades med upptäckten av elektron, proton och kärna. Därefter utvecklades atomteorin där en atoms struktur beskrivs.

Enligt den moderna atomteorin består en atom av två komponenter. De är kärn- och atomomgångarna. Kärnan är sammansatt av protoner, vilka är positivt laddade subatomiska partiklar och neutroner, vilka är neutrala laddade subatomiska partiklar. Laddningen av en proton är +1. Runt kärnan finns det ett elektronmoln där atomets elektroner rör sig om hypotetiska orbitaler. En elektron har en -1 elektrisk laddning. Följaktligen är elektroner negativt laddade partiklar.

Atomer av ett visst element är identiska med varandra. Därför är antalet protoner och neutroner närvarande i atomkärnan lika för ett element. Antalet elektroner runt kärnan är detsamma för atomer som hör till samma element.

Protoner och neutroner klibbar i kärnan på grund av de starka krafter som finns mellan dessa partiklar. Dessa krafter kallas interaktioner. Dessa interaktioner uppstår på grund av utbytet av mycket små partiklar som kallas mesoner. För att bryta ner en kärna i protoner och neutroner krävs därför en mycket hög energi. Elektroner är i rörelse runt kärnan. Eftersom elektroner är negativt laddade; elektroner lockas inte till positivt laddade protoner i kärnan faller inte på kärnan eftersom kraften som bygger upp på grund av elektronens rörelse är lika med kärlekens dragningskraft. Eftersom dessa två krafter balanserar varandra förbli elektroner i sin rörelse på ett visst avstånd från kärnan. Banan som dessa elektroner rör sig kallas ett skal eller ett orbital.

Figur 1: Förenklad atomstruktur

En atoms struktur kan ges så här, men det är fel. Den faktiska strukturen är mycket mer komplicerad än bilden ovan.

Atomer kan delta i kemiska bindningar. Atomer fäster samman för att bilda molekyler eller föreningar. Dessa bilagor sker genom kemiska bindningar. Dessa bindningar kan vara kovalenta bindningar, jonbindningar, koordinatbindningar eller metallbindningar. Vid bildandet av dessa bindningar förekommer utbyte av elektroner. Men protonerna och neutronerna i kärnan deltar inte i kemisk bindning. Men i processen med radioaktivt förfall omvandlas kärnan hos en atom till en helt annan kärna genom omvandling av protoner eller neutroner till olika partiklar tillsammans med strålningsutsläpp.

Vad är en jon

En jon är en atom eller en molekyl som har en netto elektrisk laddning. Denna avgift kan antingen vara en positiv laddning eller en negativ laddning. En jon bildas när en atom eller en molekyl förlorar eller får elektroner. Till exempel, om en viss atom förlorar en elektron, så är det inte tillräckligt med elektroner för att neutralisera den totala positiva laddningen av kärnan. Därför får hela atomen en positiv positiv laddning. Men om en atom får en elektron, så finns det inte tillräckligt med protoner i kärnan för att neutralisera den totala negativa laddningen av alla elektroner. Därför får hela atomen en netto negativ laddning. Eftersom joner är elektriskt laddade, kan dessa lockas av ett elektriskt fält. Negativa joner lockas till den positiva polen medan positiva laddade joner lockas till den negativa polen.

Ioner kan bilda jonbindningar. En jonbindning är en typ av kemisk bindning som uppstår på grund av den elektrostatiska attraktionen mellan två joner som är motsatt laddade. En negativ jon bildar jonbindningar med en eller flera positiva joner för att neutralisera nätets elektriska laddning.

Figur 2: Bildning av katjoner och anjoner

Ioner finns i två typer; katjoner och anjoner. Kationer är atomer eller molekyler som har en positiv positiv laddning medan anjoner är atomer eller molekyler som har en netto negativ laddning. Anjoner och katjoner lockas till varandra eftersom de är motsatt laddade arter.

Om jonen är en enda atom, är det en monoatomisk jon. Om jonen är en molekyl, är den en polyatomisk jon. Metallatomer bildar ofta positivt laddade joner eller katjoner genom att ta bort en eller flera elektroner från yttersta omloppet. Det beror på att metallatomer är sammansatta av ett mindre antal elektroner i deras yttersta omlopp och är löst bundna till kärnan. Därför kan dessa elektroner lätt förlora bildande en katjon än att bilda en anjon genom att få ett stort antal elektroner för att fylla omloppet. De flesta av de icke-metallerna tenderar att dela sina uparmade elektroner istället för att förlora eller vinna dem. Men om de tenderar att bli joner, får de elektroner som bildar en anjon istället för att bli en katjon genom att ta bort ett stort antal elektroner.

Likheter mellan Atom och Ion

  • Atomer kan bli joner.
  • Både atomer och joner är sammansatta av elektroner som är utbytbara.

Skillnad mellan Atom och Ion

Definition

Atom: En atom är den grundläggande enheten för all materia.

Jon: En jon är en atom eller en molekyl som har en netto elektrisk laddning.

Elektrisk laddning

Atom:  Atomer är neutrala laddade.

Jon:  Ioner är antingen positivt laddade eller negativt laddade.

Attraktion för elektriska fält

Atom:  Atomer lockas inte till ett elektriskt fält.

Jon:  Joner lockas till elektriska fält enligt deras elektriska laddning.

Antal elektroner

Atom:  Atomer består av lika många elektroner och protoner.

Jon:  Joner består av ojämnt antal elektroner och protoner.

Slutsats

Atomer är den grundläggande enheten för all materia som alla frågor är gjorda av. Atomer kan bli joner genom att antingen få eller ta bort elektroner. Men inte alla joner är atomer eftersom det finns molekyler som kan bli joner genom att ta bort eller få elektroner av den molekylen. Huvudskillnaden mellan en atom och en jon är att atomer inte har någon elektrisk elladdning, medan joner utgör en nettoladdladdning.

referenser:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Vad är en atom? (Förklaring och exempel). "ThoughtCo. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 10 aug 2017. 
2. "Vad är en jon?" BBC. BBC, n.d. Webb. Tillgänglig här. 10 aug 2017. 

Image Courtesy:

1. "Atom diagram" Av Den ursprungliga uppladdaren var Fastfission på English Wikipedia - Överförd från en.wikipedia till Commons av Teratornis med CommonsHelper. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Ioner" Av Jkwchui - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons