أنواع مختلفة من الأيونات

أنواع الأيونات

الأيونات هي تفاعلات قوية لذرات تحمل شحنات كهربائية، سواء كانت موجبة أو سالبة. تنتج هذه الشحنات نتيجة عدم توازن عدد الإلكترونات والبروتونات في الذرة. يحدث ذلك لأن الذرات تسعى إما لفقد أو اكتساب الإلكترونات بما يتناسب مع ذرات أخرى، مما يؤدي إلى تبادل الإلكترونات لتصل إلى حالة من الاستقرار في مدارها الخارجي. هذا التفاعل يبدع نوعين أساسيين من الأيونات، كما يلي:

الأيونات ذات الشحنات الموجبة

الأيونات الموجبة (بالإنجليزية: Cations) هي أيونات تحتوي على عدد بروتونات أكبر من عدد إلكتروناتها. تنشأ هذه الأيونات عبر فقدان الذرة لإلكترون واحد أو أكثر من مداراتها الخارجية حتى تصل إلى حالة توازن. على هذا النحو، يمكن أن تنتج عن هذه العملية شحنة موجبة واحدة (+1) أو أكثر، اعتمادًا على عدد الإلكترونات التي فقدتها.

تم وضع مقدار شحنة الأيون بعد الرمز الكيميائي الخاص به؛ على سبيل المثال، أيون الفضة (+Ag) يدل على فقدان إلكترون واحد، بينما أيون الزنك (Zn+2) يشير إلى فقدانه لالكترونين.

يمكن تمييز العناصر التي تميل إلى تكوين أيونات موجبة من خلال الجدول الدوري، حيث أن الفلزات القلوية، والفلزات القلوية الأرضية، بالإضافة إلى الحديد، الفضة والنيكل، غالباً ما تشكل أيونات موجبة.

الأيونات ذات الشحنات السالبة

الأيونات السالبة (بالإنجليزية: Anions) هي أيونات تحتوي على عدد من الإلكترونات أكثر من عدد البروتونات. وتتشكل هذه الأيونات عبر كسب إلكترون أو أكثر من ذرات أخرى لتكمل مداراتها الخارجية بالإلكترونات اللازمة لتحقيق التوازن. وبالتالي، يمكن أن تنتج عن هذه العملية شحنة سالبة واحدة (-1) أو أكثر، حسب عدد الإلكترونات المكتسبة.

شحنة الأيون السالب توضع بعد الرموز الكيميائية، كما هو الحال مع أيون الكلور (Cl-) الذي اكتسب إلكترونًا واحدًا ليكون شحنة سالبة واحدة، أو أيون الأكسجين (O-2) الذي اكتسب إلكترونين ليكتسب شحنتين سلبتين. الأيونات السالبة عادة ما تتشكل من الهالوجينات والعناصر اللافلزية مثل الأكسجين، الكربون والكبريت وفقًا للجدول الدوري.

أهمية الأيونات

تعد الأيونات ذات أهمية كبيرة في حياتنا اليومية نظرًا لخصائصها الفريدة التي يمكن الاستفادة منها. على سبيل المثال، تستخدم الأيونات في البطاريات، حيث تحتوي هذه البطاريات على قطبين موصلين وسائل هلامي مليء بالأيونات. إن التفاعل بين الأقطاب والسائل يؤدي إلى توليد جهد كهربائي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الأيونات في عمليات التبادل الأيوني الكروماتوغرافي لفصل الجزيئات اعتمادًا على خصائصها الكيميائية.