Forskellen mellem fri radikal og ion

Det vigtigste forskel mellem fri radikal og ion er, at frie radikaler har en eller flere uparrede elektron, men ioner har parret elektroner.

Vi kan forklare forskellen mellem fri radikal og ion fra de grundlæggende egenskaber for en ion og en fri radikal. En ion kan forekomme som et molekyle eller atom med en ladning (positiv eller negativ) på grund af tab eller forøgelse af et elektron. Ioner har en negativ ladning på grund af en elektrongevinst og har en positiv ladning på grund af tab af et elektron. Ioner kan forekomme som en eller flere ladede kemiske arter afhængigt af antallet af elektroner, der er vundet eller mistet. Frie radikaler er molekyler eller atomer, der har mindst et uparret elektron. Denne artikel handler om forskellen mellem fri radikal og ion, inklusive deres specielle egenskaber.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er fri radikal
3. Hvad er ion
4. Sammenligning side ved side - Gratis radikal vs ion i tabelform
5. Resume

Hvad er fri radikal?

En fri radikal er et atom eller en gruppe af atomer, der indeholder et eller flere uparrede elektron (er). De er meget reaktive på grund af tilstedeværelsen af et uparret elektron. Frie radikaler er meget ustabile og forsøger at opnå stabilitet ved at acceptere det nødvendige elektron. De reagerer med andre kemiske forbindelser ved at fange det nødvendige elektron. Frie radikaler er vigtige mellemprodukter i naturlige processer. Vi kan betegne frie radikaler ved hjælp af en overskrift prik til højre. F.eks^., cl^., HO^., H3C^.

Figur 01: Hydroxylradikalen

Længere levede frie radikaler er i tre kategorier: stabile radikaler, vedvarende radikaler og di-radikaler.

Stabile radikaler: Det vigtigste eksempel på en stabil gruppe er molekylært ilt O₂. Organiske radikaler, der indeholder konjugeret π-system, kan længe leve.
Vedvarende radikaler: De er langvarige på grund af den steriske trængsel omkring det radikale centrum og gør dem fysisk vanskelige at reagere med et andet molekyle.
Di-radikaler: Nogle molekyler har to radikale centre, vi kalder dem som di-radikaler. Molekylært ilt naturligt (atmosfærisk ilt) findes som et diradisk.

Hvad er Ion?

Ioner kan dannes, når en kemisk art får eller mister elektroner i kemiske reaktioner; de har en positiv (+) eller negativ (-) ladning. De får en negativ ladning ved at acceptere et elektron (er) og en positiv ladning ved at donere elektroner til et elektronmangelmolekyle eller et element. Accept eller donation af elektroner har direkte indflydelse på ionens størrelse; det ændrer molekylstørrelsen dramatisk. Vi kalder et atom eller en gruppe atomer uden en negativ eller positiv ladning som "neutral"; for at blive et neutralt atom eller et molekyle, skal antallet af protoner være det samme som et antal elektroner.

Figur 02: Kation og aniondannelse

Derfor er der to former for ioner som følger.

Kationer eller (+) ioner - ofte kommer metaller under denne kategori, da metaller mister elektroner for at blive positive (+) ladede (Na⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Al³⁺)
Anioner (-) ioner - ofte ikke-metaller hører under denne kategori, da ikke-metaller får elektroner til at blive negative (-) ladede (Cl^-, S^2-, O^2-, br^-)

Hvad er forskellen mellem fri radikal og ion?

Den vigtigste forskel mellem frie radikaler og ion er, at de frie radikaler har en eller flere uparrede elektron, men ioner har parret elektroner. Derfor er frie radikaler meget ustabile, mens ioner er relativt stabile. Derfor er dette også en betydelig forskel mellem frie radikaler og ion. Imidlertid kan radikaler eksistere af sig selv, mens de fleste af ioner kombineres med modsat ladede ioner. Når man overvejer mere om deres stabilitet, bliver frie radikaler stabile ved at acceptere elektroner, men ioner er stabile, når de danner komplekser med modsat ladede forbindelser.

En anden vigtig forskel mellem frie radikaler og ion er, at ionerne altid har en afgift, men frie radikaler er ikke ladede arter, selvom de har uparrede elektroner. Denne forskel opstår, fordi det samlede antal elektroner i en ion ikke altid er lig med antallet af protoner i kernen, mens antallet af elektroner i en fri radikal er lig med antallet af protoner.

Nedenstående infografik giver flere detaljer om forskellen mellem fri radikal og ion.

Resume - Gratis radikale vs ion

Vi kan beskrive både udtryk, frie radikaler og ioner ved hjælp af antallet af elektroner, der tilhører en bestemt art. Her er den mest markante forskel mellem frie radikaler og ioner, at de frie radikaler har parrede elektroner, men ioner har parret elektroner. Frie radikaler er således mere reaktive. På den anden side bliver ioner kemisk stabile ved at danne forbindelser med modsat ladede ioner / molekyler.

Reference:

1. "Radikal (kemi)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. oktober 2018. Tilgængelig her
2. "Ion." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. oktober 2018. Tilgængelig her

Billede høflighed:

1. ”Hydroxyl radical” Af SmokeyJoe - Eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. ”Ions” Af Jkwchui - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur