Belangrijkste verschil - Atoom vs Ion

Atomen zijn de bouwstenen van materie. Alle materie is samengesteld uit atomen. Eerder geloofden wetenschappers dat een atoom niet verder kan worden verdeeld. Maar latere ontdekkingen ontdekten dat atomen verder kunnen worden onderverdeeld in subatomaire deeltjes. De belangrijkste subatomaire deeltjes zijn protonen, neutronen en elektronen. De basisstructuur die uit meerdere atomen bestaat, wordt een molecuul genoemd. Een ion is een derivaat van een bepaald atoom. Het belangrijkste verschil tussen een atoom en een ion is dat: atomen hebben geen netto elektrische lading, terwijl ionen een netto elektrische lading hebben.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is een atoom – Definitie, basisfuncties en voorbeelden 2. Wat is een ion? – Definitie, basisfuncties en voorbeelden 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen atoom en ion? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen atoom en ion? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: anion, atoom, kation, elektron, ion, neutron, proton

Wat is een atoom?

Een atoom is de fundamentele eenheid van alle materie. Met andere woorden, alle materie bestaat uit atomen. Hoewel wetenschappers eerder dachten dat atomen niet verder kunnen worden verdeeld, is dat concept niet langer geldig. Dat concept werd veranderd met de ontdekking van elektron, proton en kern. Daarna is de atoomtheorie ontwikkeld waarin de structuur van een atoom wordt beschreven.

Volgens de moderne atoomtheorie bestaat een atoom uit twee componenten. Het zijn de kern en atomaire orbitalen. De kern bestaat uit protonen, die positief geladen subatomaire deeltjes zijn, en neutronen, die neutraal geladen subatomaire deeltjes zijn. De lading van een proton is +1. Rond de kern bevindt zich een elektronenwolk waarin de elektronen van het atoom in beweging zijn langs hypothetische orbitalen. Een elektron heeft een elektrische lading van -1. Daarom zijn elektronen negatief geladen deeltjes.

Atomen van een bepaald element zijn identiek aan elkaar. Daarom is het aantal protonen en neutronen dat aanwezig is in de kern van atomen gelijk voor één element. Het aantal elektronen rond de kern is hetzelfde voor atomen die tot hetzelfde element behoren.

Protonen en neutronen kleven aan elkaar in de kern door de sterke krachten die tussen deze deeltjes bestaan. Deze krachten worden interacties genoemd. Deze interacties vinden plaats door de uitwisseling van zeer kleine deeltjes genaamd mesonen. Om een ​​kern af te breken in protonen en neutronen is daarom een ​​zeer hoge energie nodig. Elektronen zijn in beweging rond de kern. Omdat elektronen negatief geladen zijn; elektronen worden niet aangetrokken door positief geladen protonen in de kern vallen niet op de kern omdat de kracht die wordt opgebouwd door de beweging van het elektron gelijk is aan de aantrekkingskracht door de kern. Omdat deze twee krachten elkaar in evenwicht houden, blijven elektronen op een bepaalde afstand van de kern in hun beweging. Het pad dat deze elektronen verplaatsen, wordt een schil of orbitaal genoemd.

Figuur 1: Vereenvoudigde atomaire structuur

De structuur van een atoom kan zo gegeven worden, maar het is fout. De werkelijke structuur is veel gecompliceerder dan de bovenstaande afbeelding.

Atomen kunnen deelnemen aan chemische bindingen. Atomen hechten aan elkaar om moleculen of verbindingen te vormen. Deze bijlagen vinden plaats door chemische bindingen. Deze bindingen kunnen covalente bindingen, ionische bindingen, coördinaatbindingen of metaalbindingen zijn. Bij de vorming van deze bindingen vindt uitwisseling van elektronen plaats. Maar de protonen en neutronen in de kern nemen niet deel aan chemische binding. Maar tijdens het proces van radioactief verval wordt de kern van een atoom omgezet in een geheel andere kern door omzetting van protonen of neutronen in verschillende deeltjes samen met de emissie van straling.

Wat is een ion?

Een ion is een atoom of een molecuul met een netto elektrische lading. Deze lading kan zowel een positieve lading als een negatieve lading zijn. Een ion wordt gevormd wanneer een atoom of een molecuul elektronen verliest of wint. Als een bepaald atoom bijvoorbeeld een elektron verliest, zijn er niet genoeg elektronen om de totale positieve lading van de kern te neutraliseren. Daarom krijgt het hele atoom een ​​​​netto positieve lading. Maar als een atoom een ​​elektron krijgt, dan zijn er niet genoeg protonen in de kern om de totale negatieve lading van alle elektronen te neutraliseren. Daarom krijgt het hele atoom een ​​netto negatieve lading. Omdat ionen elektrisch geladen soorten zijn, kunnen deze worden aangetrokken door een elektrisch veld. Negatieve ionen worden aangetrokken door de positieve pool, terwijl positief geladen ionen worden aangetrokken door de negatieve pool.

Ionen kunnen ionbindingen vormen. Een ionische binding is een soort chemische binding die optreedt als gevolg van de elektrostatische aantrekking tussen twee ionen die tegengesteld zijn geladen. Een negatief ion vormt ionische bindingen met een of meer positieve ionen om de netto elektrische lading te neutraliseren.

Figuur 2: Vorming van kationen en anionen

Ionen zijn te vinden in twee soorten; kationen en anionen. Kationen zijn atomen of moleculen met een netto positieve lading, terwijl anionen atomen of moleculen zijn met een netto negatieve lading. Anionen en kationen worden tot elkaar aangetrokken omdat ze tegengesteld geladen soorten zijn.

Als het ion een enkel atoom is, dan is het een monoatomisch ion. Als het ion een molecuul is, dan is het een polyatomisch ion. Metaalatomen vormen vaak positief geladen ionen of kationen door een of meer elektronen uit de buitenste orbitaal te verwijderen. Dat komt omdat metaalatomen zijn samengesteld uit een kleiner aantal elektronen in hun buitenste baan en losjes aan de kern zijn gebonden. Daarom kunnen deze elektronen gemakkelijk verloren gaan bij het vormen van een kation dan bij het vormen van een anion door een groot aantal elektronen te winnen om de orbitaal te vullen. De meeste niet-metalen hebben de neiging om hun ongepaarde elektronen te delen in plaats van ze te verliezen of te winnen. Maar als ze de neiging hebben om ionen te worden, krijgen ze elektronen die een anion vormen in plaats van een kation te worden door een groot aantal elektronen te verwijderen.

Overeenkomsten tussen atoom en ion

Verschil tussen atoom en ion

Definitie

Atoom: Een atoom is de fundamentele eenheid van alle materie.

Ion: Een ion is een atoom of een molecuul met een netto elektrische lading.

Elektrische lading

Atoom: Atomen zijn neutraal geladen.

Ion: Ionen zijn positief of negatief geladen.

Aantrekking tot elektrisch veld

Atoom: Atomen worden niet aangetrokken door een elektrisch veld.

Ion: Ionen worden aangetrokken door elektrische velden op basis van hun elektrische lading.

Aantal elektronen

Atoom: Atomen zijn samengesteld uit een gelijk aantal elektronen en protonen.

Ion: Ionen zijn samengesteld uit ongelijke aantallen elektronen en protonen.

Conclusie

Atomen zijn de fundamentele eenheid van alle materie waarmee alle materie is gemaakt. Atomen kunnen ionen worden door elektronen te winnen of te verwijderen. Maar niet alle ionen zijn atomen omdat er moleculen zijn die ionen kunnen worden door elektronen door dat molecuul te verwijderen of te winnen. Het belangrijkste verschil tussen een atoom en een ion is dat atomen geen netto elektrische lading hebben, terwijl ionen een netto elektrische lading hebben.

Referenties:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Wat is een atoom? (Uitleg en voorbeelden).” GedachteCo. n.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 10 aug. 2017. 2. ” Wat is een ion?” BBC. BBC, z.d. Web. Beschikbaar Hier. 10 aug. 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Atoomdiagram" door De oorspronkelijke uploader was Fastfission op Engelse Wikipedia - Overgezet van en.wikipedia naar Commons door Teratornis met behulp van CommonsHelper. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Ions" door Jkwchui - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia