ioner

Definition

En ion (betyder "gående" på græsk) er et atom eller et molekyle, der har optaget eller afgivet en eller flere elektroner og derved fået en elektrisk ladning.

Forklaring

Hvorfor opstår ioner?

Alle atomer er som udgangspunkt elektrisk neutrale. Det vil sige, at de indeholder lige mange protoner og elektroner. Atomer har en tendens til at optage eller afgive elektroner på en sådan måde, at de får 8 elektroner i den yderste elektronskal. Denne opførsel kaldes oktetreglen (okta betyder 8 på græsk). Den hovedgruppe af atomer, der har 8 elektroner i yderste skal, kaldes ædelgasserne, og man kan sige, at alle atomer prøver at ligne den nærmeste ædelgas i det periodiske system.

Et natriumatom har 11 protoner i atomkernen, og derfor har det 11 elektroner omkring sig, én negativ ladning for hver positiv ladning i kernen. Det giver kun én elektron i den yderste skal, og Na vil derfor prøve at afgive denne elektron, så skallen med 8 elektroner indenunder nu bliver den yderste i stedet for.

Andre atomer mangler kun nogle få elektroner for at komme op på 8 elektroner i den yderste skal. De vil ikke afgive men optage elektroner for at opfylde oktetreglen.

Hvordan skrives ioner?

Man skriver på ionen med plusser og minusser, hvor mange elektroner den har afgivet eller optaget, men da elektroner er negative, så betyder et plus, at der mangler en elektron, og et minus, at der er en ekstra elektron.

S²⁻ : Sulfidion (et svovlatom, der har optaget to ekstra elektroner for at få opfyldt oktetreglen)
Mg²⁺ : Magnesiumion

Hvilke grundstoffer danner hvilke ioner?

Grundstoffernes hovedgrupper er lavet sådan, at nummeret på hovedgruppen passer med antallet af elektroner i et grundstofs yderste elektronskal, så det betyder, at:

Grundstoffer fra hovedgruppe 1,2 og 3 (venstre side) i det periodiske system kan afgive henholdsvis 1,2 og 3 elektroner for at få opfyldt oktetreglen, så de vil danne positive ioner.
Grundstoffer fra hovedgruppe 5,6 og 7 (højre side) kan optage henholdsvis 3, 2 og 1 elektroner for at få opfyldt oktetreglen, så de vil danne negative ioner
Grundstoffer fra hovedgruppe 8 danner under normale omstændigheder ikke ioner, fordi de allerede har 8 elektroner yderst og derfor har opfyldt oktetreglen fra starten
Grundstoffer fra venstre side reagerer let med grundstoffer fra højre side, fordi "den ene har noget, den anden gerne vil have"

Navne på ioner

Positive ioner (dem med plusserne) har for det meste bare grundstoffets navn + endelsen -ion, f.eks.

K⁺ : Kaliumion
Li⁺ : Lithiumion

Negative ioner (dem med minusserne) er der lidt flere regler for:

Hvis det bare er et grundstof med ekstra elektroner, siger man første stavelse af grundstoffets videnskabelige navn + stavelsen -id + endelsen -ion, f.eks.

Cl⁻ : Chloridion (Cl's videnskabelige navn er det samme som det danske, chlor. Første stavelse er chlor- + -id + -ion: chlor - id - ion)
S²⁻ : Sulfidion (S hedder svovl på dansk, men det videnskabelige navn er sulfur. Første stavelse er sulf- + -id + - ion: Sulf - id - ion)
O²⁻ : Oxidion (O hedder ilt på dansk, men det videnskabelige navn er oxygen. Første stavelse er ox- + -id + -ion: Ox -id -ion)

Sammensatte negative ioner (et molekyle med minusser)

Her er reglerne desværre ikke helt klare, fordi de trækker på nogle forældede systemer, men der er nogle tommelfingerregler at gå efter.

Tit består sammensatte ioner af ét atom, der er omgivet af et eller flere oxygenatomer, og de navngives på følgende lidt indviklede måde:

Hvis ionen findes i 2 udgaver med forskellige antal iltatomer i, så vil den med flest iltatomer hedde første stavelse af første atoms videnskabelige navn + stavelsen -it, hvis det er den ion med færrest oxygenatomer og + stavelsen -at, hvis det er den med flest oxygenatomer

NO₂⁻ : Nitrit (nitrogen, nitr- + -it )
NO₃⁻ : Nitrat (nitrogen, nitr- + -at)

Hvis ionen findes i 4 udgaver, så sætter man delen hypo- foran navnet på den med færrest O-atomer og per- foran den med flest, mens "de to i midten" bliver navngivet som vist før:

ClO⁻ : Hypochlorit
ClO₂⁻ : Chlorit
ClO₃⁻ : Chlorat
ClO₄⁻ : Perchlorat

Eksempler

Calciumatomer (Ca) har 2 elektroner i deres yderste skal og 8 elektroner i skallen indenunder. De vil derfor afgive deres 2 yderste elektroner for at få opfyldt oktetreglen:

Ca → Ca²⁺ + 2e⁻

Forsøg og eksperimenter

http://fysik-kemi.cederkvist.dk/ionforbindelser.pdf
http://fysik-kemi.gyldendal.dk/Indgange/Forloeb/Kemiske%20metoder/Analyse_og_rensning.aspx
http://www.nucleus.dk/files/docs/regnskoven/RPT-opgave34-www_2k.pdf
Vands ledningsevne med og uden ioner
Elektrolyse
Syre- og baseforsøg
Opløsning af metal i syre
Natriums reaktion med vand

Teoriopgaver

Beslægtede emner

Syrer
Baser
Salte
Neutralisation
Redoxreaktioner
Elektronegativitet

Kilder

https://da.wikipedia.org/wiki/Ion

Ny Prisma 8

Hvis du vil vide mere

Komplet kemibog - 50 sider med guldkorn om kemi! http://www.kennethhansen.net/matmyst/nf2-kemi.pdf
https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_da.html

Dagens joke

What did one ion say to the other?

I've got my ion you.

Den sjove side

Report abuse