Jón (efnafræði)

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu
Stökkva á: flakk, leita

Jón (eða fareind) er frumeind eða hópur frumeinda með rafhleðslu. Jón sem hefur fleiri rafeindir í rafeindahveli sínu en róteindir í kjarnanum er neikvætt hlaðin jón og er stundum nefnd anjón frá gríska orðinu ἀνω (anο) sem þýðir „upp“ (líka forjón og mínusjón) því hún laðast að forskautum. Jákvætt hlaðin fareind hefur færri rafeindir en róteindir og er kölluð katjón frá gríska orðinu κατά (kata) sem þýðir „niður“ (líka bakjón og plúsjón) því hún laðast að bakskautum. Ummyndun frumeindar úr óhlaðinni frumeind yfir í jón og jónunarástand er kallað jónun. Þegar jónum og rafeindum er hópað saman til að mynda hlutlausar frumeindir er það kallað jónfang.

Ein- og fjölatóma jónir eru táknaðar með hávísi þar sem plús eða mínus merki gefur til kynna hleðslu og fjölda rafeinda gefinn eða tekinn. Til dæmis: H+, SO3-2.

Jónunarspenna[breyta]

Aðalgrein: Jónunarspenna

Orkan sem þarf til að skilja rafeind, í lægsta orkuþrepi sínu, frá frumeind eða gassameind með lægri hleðslu, er kölluð jónunarspenna. Nta jónunarspenna frumeindar er orkan sem þarf til að skilja Ntu rafeind hennar eftir að fyrstu N - 1 rafeindirnar hafa þegar verið skildar frá.

Hver jónunarspenna er töluvert hærri en sú næsta á undan. Sérstaklega hækkar hún eftir að rafeindasvigrúm hefur verið tæmt og næsta rafeind því tekin af innra rafeindasvigrúmi sem er fullt. Af þessum ástæðum hafa jónir tilhneigingu til að myndast á þann hátt að ysta mögulega rafeindasvigrúm þeirra sé fullt. Til dæmis hefur natrín eina gildisrafeind í ysta hveli sínu og finnst því oftast í jónaðri mynd með eina glataða rafeind, sem Na+. Á hinum væng lotukerfisins hefur klór sjö gildisrafeindir og vantar eina upp í fullt rafeindasvigrúm. Því finnst klór yfirleitt í jónuðu formi með eina aukarafeind, sem Cl-.

Sýrustig[breyta]

Sýrustig lausna er mælikvarði á styrk vetnisjóna í lausninni, en vökvi er því súrari sem sýrustigið er lægri tala (núll er lægst).

Saga[breyta]

Michael Faraday setti fyrst fram kenningu um jónir í kringum 1830, til að lýsa hluta þeirra sameinda sem löðuðust annaðhvort að forskauti eða bakskauti. Á hinn bóginn var gangi þeirra ekki lýst fyrr en árið 1884 af Svante August Arrhenius í doktorsritgerð við háskólans í Uppsölum. Kenning hans var ekki viðtekin í fyrstu, en hann hlaut að lokum Nóbelsverðlaun í efnafræði árið 1903 fyrir hana.

Orðsifjar[breyta]

Kvenkynsorðið jón er dregið af enska orðinu ion sem Faraday tók frá gríska orðinu ἰόν, sem er lýsingarháttur nútíðar í hvorugkyni af sögninni ἰέναι sem þýðir „að fara“. Fareind er annað orð sem hefur verið notað yfir jónir og virðist gerð þess einnig tengjast gríska orðinu. Einnig er orðið raf notað um jón þó það eigi oftast við um steingerða trékvoðu.[1]

Neðanmálsgreinar[breyta]

  1. Afstæðiskenningin eftir Albert Einstein. Þýðing eftir Þorstein Halldórsson. Bls. 75.