чем различаются ион и атом
Разница между атомом и ионом
Атом и ион – элементарные частицы химических элементов. Эти частицы являются носителями свойств элементов. Отличаются они зарядами: атом нейтрален, а ион бывает положительно или отрицательно заряженным.
Определение
Атом – электрически нейтральная микроскопическая частица химического элемента, определяющая его свойства. Центр атома – положительно заряженное ядро, окруженное электронным облаком, по орбиталям которого движутся электроны. Атомы, присоединяя или отдавая электроны, превращаются в ионы.
Ионы – микроскопические электрически заряженные, одноатомные или многоатомные и химически активные частицы. Они обладают положительным (катионы) или отрицательным (анионы) зарядом. Ионы образуются из атомов или групп атомов, приобретающих электроны или, наоборот, теряющих их.
Ионы – самостоятельные частицы, встречающиеся в любых агрегатных состояниях. Они есть в газах (в атмосфере), в кристаллах, в жидкостях (и растворах, и расплавах) и в плазме (межзвездном пространстве.)
Ионы в химических реакциях способны взаимодействовать между собой, с молекулами и атомами. В растворах эти активные частицы образуются в процессе электролитической диссоциации и определяют свойства электролитов.
Сравнение
Атом всегда электрически нейтрален, ион, напротив, заряженная частица. У атомов внешние энергетические уровни, как правило, не завершены (исключением является группа благородных газов). У ионов же внешние уровни завершены.
Ион в противоположность атому не способен обладать свойствами простого вещества. Например, металлический калий вступает в бурную реакцию с водой, продуктами которой становится водород и щелочь. А ионы калия, имеющиеся в составе солей калия, не обладают подобными свойствами. Хлор – желто-зеленый ядовитый газ, а его ионы не ядовиты и бесцветны.
Цвет меди – красный, а ее ионы в растворах приобретают голубую окраску. Кристаллы йода – серые, пары – фиолетовые, спиртовой раствор – красно-бурого цвета, в смеси с крахмалом он дает синее окрашивание. Ионы йода не могут изменить окраску крахмала, они бесцветны.
Разница между атомом и ионом
Атомы являются строительными блоками материи. Вся материя состоит из атомов. Ранее ученые полагали, что атом не может быть далее разделен. Но более поздние открытия обнаружили, что атомы могут быть д
Содержание:
Атомы являются строительными блоками материи. Вся материя состоит из атомов. Ранее ученые полагали, что атом не может быть далее разделен. Но более поздние открытия обнаружили, что атомы могут быть далее разделены на субатомные частицы. Основными субатомными частицами являются протоны, нейтроны и электроны. Базовая структура, состоящая из нескольких атомов, называется молекулой. Ион является производным определенного атома. Основное различие между атомом и ионом состоит в том, что атомы не имеют суммарного электрического заряда, тогда как ионы имеют суммарный электрический заряд.
Ключевые области покрыты
1. Что такое атом
— Определение, основные характеристики и примеры
2. Что такое ион
— Определение, основные характеристики и примеры
3. Каковы сходства между атомом и ионом
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между атомом и ионом
— Сравнение основных различий
Ключевые слова: анион, атом, катион, электрон, ион, нейтрон, протон
Что такое атом
Атом является фундаментальной единицей всей материи. Другими словами, вся материя состоит из атомов. Хотя ученые ранее полагали, что атомы не могут быть далее разделены, эта концепция больше не действует. Эта концепция была изменена с открытием электрона, протона и ядра. После этого была разработана атомная теория, в которой описана структура атома.
Атомы определенного элемента идентичны друг другу. Поэтому число протонов и нейтронов, присутствующих в ядре атомов, одинаково для одного элемента. Количество электронов вокруг ядра одинаково для атомов, принадлежащих одному элементу.
Протоны и нейтроны слипаются в ядре благодаря сильным силам, которые существуют между этими частицами. Эти силы называются взаимодействиями. Эти взаимодействия происходят из-за обмена очень маленькими частицами, называемыми мезоны, Поэтому, чтобы разложить ядро на протоны и нейтроны, требуется очень высокая энергия. Электроны движутся вокруг ядра. Поскольку электроны заряжены отрицательно; электроны не притягиваются к положительно заряженным протонам в ядре, не попадают на ядро, так как сила, которая накапливается в результате движения электрона, равна силе притяжения ядра. Поскольку эти две силы уравновешивают друг друга, электроны остаются в своем движении на определенном расстоянии от ядра. Путь, по которому движутся эти электроны, называется оболочкой или орбитой.
Рисунок 1: Упрощенная структура атома
Структура атома может быть дана так, но это неверно. Фактическая структура намного сложнее, чем на изображении выше.
Атомы могут принимать участие в химических связях. Атомы соединяются вместе, образуя молекулы или соединения. Эти вложения происходят через химические связи. Эти связи могут быть ковалентными связями, ионными связями, координационными связями или металлическими связями. При образовании этих связей происходит обмен электронами. Но протоны и нейтроны в ядре не участвуют в химической связи. Но в процессе радиоактивного распада ядро атома превращается в совершенно другое ядро путем преобразования протонов или нейтронов в разные частицы вместе с излучением излучения.
Что такое ион
Ионы могут образовывать ионные связи. Ионная связь представляет собой тип химической связи, которая возникает из-за электростатического притяжения между двумя ионами, которые заряжены противоположно. Отрицательный ион образует ионные связи с одним или несколькими положительными ионами, чтобы нейтрализовать суммарный электрический заряд.
Рисунок 2: Образование катионов и анионов
Сходство между атомом и ионом
Разница между атомом и ионом
Определение
Атом: Атом является фундаментальной единицей всей материи.
Электрический заряд
Атом: Атомы заряжены нейтрально.
Ion:Ионы заряжены либо положительно, либо отрицательно.
Аттракцион к электрическому полю
Атом: Атомы не притягиваются к электрическому полю.
Ion:Ионы притягиваются к электрическим полям в соответствии с их электрическим зарядом.
Количество электронов
Атом: Атомы состоят из равного числа электронов и протонов.
Ion:Ионы состоят из неодинакового числа электронов и протонов.
Заключение
Атомы являются фундаментальной единицей всей материи, из которой состоит вся материя. Атомы могут стать ионами, получая или удаляя электроны. Но не все ионы являются атомами, потому что есть молекулы, которые могут стать ионами, удаляя или получая электроны этой молекулой. Основное различие между атомом и ионом состоит в том, что атомы не имеют суммарного электрического заряда, тогда как ионы составляют суммарный электрический заряд.
Рекомендации:
1. Хельменстин, Энн Мари. «Что такое атом? (Пояснения и примеры). ”ThoughtCo. Н.п., н.д. Web.
Ион и атом: что общего и в чем разница
Атомы и ионы – микроскопические частицы, которые состоят из ядра и электронов, вращающихся вокруг него по орбиталям. Основное, но не единственное, отличие между этими частицами состоит в том, что ион несет определенный заряд, а атом – нет.
Общие сведения об атомах и ионах
Атом – наименьшая частица вещества, обладающая всеми его свойствами. Радиус атома измеряется в пикометрах (метра). Атом – электронейтральная, то есть не несущая заряда структура, состоящая из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, которые также называются субатомными частицами. Протон несет положительный заряд, по модулю равный заряду электрона. Нейтроны не имеют заряда. Количество электронов в атоме соответствует числу протонов в ядре, что делает атом в целом электронейтральным.
Ион – неэлементарная частица, несущая положительный или отрицательный заряд. Ион получается в процессе отрыва или присоединения электрона к атому или группе атомов. Ион с отрицательным зарядом (атом с избытком электронов) называется анионом, а ион, несущий положительный заряд, (атом с недостатком электронов) – катионом.
Как происходит образование ионов
Ион образуется из атома в процессе, называемом ионизацией. Катион образуется, когда электрон в атоме получает энергию ионизации, дающую ему возможность преодолеть потенциальный барьер, и удалится от атома, преодолев силы электростатического притяжения. Процесс образования аниона происходит с выделением энергии, когда атом получает дополнительный электрон.
Ионизация может наступить из-за повышения температуры, воздействия электрического поля, рентгеновского излучения или освещения.
Все щелочные металлы (рубий, натрий, калий, литий, цезий, франций) являются хорошими восстановителями, то есть легко отдают электроны другим атомам, превращаясь в положительно заряженные ионы. Происходит это за счет невысокой энергии ионизации – до 5 эВ. Франций — самый сильный восстановитель. Атомы этого элемента отдают электроны легче, чем другие, за счет очень низкой энергии ионизации. Щелочные металлы имеют всего один валентный электрон, и его легче отдать, чем присоединить семь электронов для завершения энергетического уровня. Щелочные металлы могут превращаться в положительно заряженные ионы просто под воздействием освещения.
Аналогичным свойством обладает водород. Его атом имеет единственный электрон и легко отдает его, образуя катион.
Галогены – фтор, бром, йод, хлор и астат (элементы, находящиеся в основной подгруппе 7-ой группы таблицы Менделеева) обладают высокой электроотрицательностью – свойством смещать к себе общие пары электронов в соединении. Они легко образуют анионы, поскольку на внешнем уровне у них уже 7 электронов, и недостает всего одного для завершения уровня. Бром, хлор, йод и астат могут образовывать как отрицательные, так и положительные ионы при контакте с более электроотрицательными элементами. Фтор никогда не образует положительных ионов, так как является элементом с самой высокой электроотрицательностью и имеет высокую энергию ионизации.
Что же общего у атома и иона?
Атом и ион одного и того же элемента имеют в ядре одинаковое количество протонов и нейтронов.
Ион обозначается тем же символом, что и соответствующий химический элемент в периодической таблице, только справа указывается значение заряда.
Отличия между атомом и ионом
Основное отличие между атомом и ионом в том, что ион – заряженная частица, а атом – не заряженная.
Также атом и ион одного и того же элемента отличаются по массе, за счет разницы в количестве электронов. Катион имеет меньшую массу, чем атом того же элемента, а анион, соответственно, большую. Разница между массой атома и массой иона кратна массе электрона.
Ионы, в отличии от атомов, не обладают свойствами простого вещества. Примером этого могут служить кристаллы йода, которые имеют темно-синий цвет, в газообразном состоянии он фиолетовый, а его ионы бесцветны. Ионы йода не дают цветной реакции с крахмалом и не ядовиты, в отличии от кристаллов.
Аналогичный пример – медь. Этот металл имеет золотисто-красный цвет, а его ионы – зелено-голубые.
Калий – серебристый металл, атомы которого активно реагирую с водой, в то время как ионы этого вещества не обладают таким свойством. То же самое различие характерно для свойств атомов и ионов натрия.
Катион водорода в реакции с аммиаком формирует ион аммония. Для молекулы водорода такая реакция не характерна.
Ионы имеют завершенный внешний энергетический уровень – на нем 8 электронов. Никакие атомы, кроме инертных газов, не обладают этим свойством.
Атомы, ионы, молекулы
Атом и его строение
Над тем, как устроено вещество, люди размышляли с глубокой древности. Античные греческие ученые предполагали, что вещества состоят из мельчайших, невидимых глазу частиц разной формы, которые соединяются друг с другом при помощи различных крючков и присосок. Слово «атом» в переводе с греческого означает «неделимый». Так ли это? Действительно ли атом неделим? Существование атома было доказано лишь в XIX веке путем эксперимента. Установлено, что атом содержит еще более мелкие по размеру частицы. Атом состоит из ядра и электронов, находящихся в околоядерном пространстве. В ядре сосредоточена практически вся масса атома. Вклад электронов в массу атома крайне мал. Масса электрона составляет 9,1 · 10−31 кг.
Каждый электрон заряжен отрицательно, условно его заряд принимают равным –1. Символ, которым принято обозначать электрон – ē. Электроны движутся вокруг ядра, перемещаясь по сложным траекториям. Ядро атома состоит из двух типов частиц: протонов и нейтронов. Протоны обозначают буквой р, а нейтроны – n.
В целом атом электронейтрален, то есть его заряд равен нулю. С учетом электронейтральности атома, количество электронов в атоме всегда совпадает с количеством протонов. С учетом того, что в ядре только протоны заряжены (нейтроны заряда не имеют), и заряд каждого протона +1, ядро имеет заряд. Заряд ядра определяется количеством протонов, и всегда имеет знак + Заряд ядра обозначают символом Z (протонное число) Как определить количество электронов и протонов в атоме? На приведена схема строения атома водорода. Видно, что атом водорода состоит из одного отрицательно заряженного электрона и положительно заряженного ядра, состоящего из одного протона.
Количество электронов и протонов в атоме химического элемента совпадает с его порядковым номером Рассмотрим другой пример. Определим количество электронов, протонов и заряд ядра для атома кислорода. Порядковый номер кислорода – 8.
Значит, в его атоме содержится 8 электронов, 8 протонов, заряд ядра +8. Как определить количество нейтронов?
В начале параграфа уже упоминалось, что практически вся масса атома сосредоточена в его ядре. В свою очередь ядро состоит из протонов и нейтронов. Относительная атомная масса элемента, записанная в Периодической Системе, приблизительно равна сумма масс протонов и нейтронов, поскольку масса электронов очень мала. Сумму масс протонов и нейтронов, равную округленной атомной массе химического элемента, называют массовым (нуклонным) числом и обозначают А. Определим количество нейтронов в атоме кислорода.
Относительная атомная масса кислорода с учетом округления равна 16. Вычтем количество протонов: 16 – 8 = 8. В атоме кислорода 8 нейтронов.
С учетом вышесказанного можем записать несколько простых выражений:
Атом – мельчайшая частица вещества, состоящая из ядра и электронов, движущихся в околоядерном пространстве Протоны и нейтроны имеют общее название – нуклоны (от лат. nucleus – «ядро»).
Термином нуклид обозначают атом с определённым порядковым номером Z и массовым числом А, т.е. с определённым набором протонов и нейтронов. Нуклиды с одним и тем же атомным номером, но с разными массовыми числами называются изотопными нуклидами или просто изотопами (от греч. «изос» – «равный» и «топос» – «место»).
Другими словами, в ядрах всех изотопов данного элемента содержится одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Нуклиды обозначают символом элемента и массовым
Если массовое число не указывать, то подразумеваются все природные изотопы данного элемента. Иногда указывают и атомный номер элемента, но это не обязательно, поскольку символ элемента однозначно связан с определённым Z.
Так, для атомов водорода Z = 1, для азота Z = 7, для кислорода Z = 8 и т.д. Разных нуклидов значительно больше, чем элементов. Например, в природе найдены три изотопа водорода – нуклиды 1Н, 2Н (другое обозначение D – дейтерий) и 3Н (или Т – тритий), три изотопа углерода (12С, 13С и 14С), четыре – серы, пять – кальция, шесть – селена, семь – молибдена, восемь – кадмия, девять – ксенона и десять – олова (это рекорд).
Есть и элементы одиночки, представленные всего одним нуклидом: 9Ве, 19F, 23Na, 27Al, 31P и др. Некоторые природные нуклиды нестабильны: со временем они распадаются; это – радионуклиды.
Ионы
В отличие от атомов, ионы – это заряженные частицы. Ионы образуются в том случае, если нейтральный атом «потеряет» или «приобретет» часть электронов. Например, в результате некоторой реакции, атом натрия утратил один электрон. Обратимся к Периодической Системе, согласно которой узнаем, что в атоме натрия 11 электронов. Если один электрон покинет атом, их останется 10, тогда нарушится принцип электронейтральности атома и положительно заряженное ядро будет доминировать, то есть частица приобретет положительный заряд. Частица Na+ и есть ион. Возможен и другой вариант, атом, в результате химической реакции, может присоединять электроны. В этом случае образуется избыток электронов и, следовательно, суммарный отрицательный заряд электронов больше, чем положительный заряд ядра. Такой ион будет заряжен отрицательно.
Молекулы
Из курса природоведения вам известно, что молекулы образуются из атомов посредством их взаимодействия в результате химических реакций. Например, молекула водорода Н2, образуется при взаимодействии двух атомов водорода. Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами, состоящая из двух или более атомов Подобно молекулам водорода образуются и другие молекулы, например: молекула азота N2, кислорода О2, хлора Cl2 и другие молекулы. Конечно же, существуют и более сложные молекулы, состоящие из большего числа атомов. Например, сладкий вкус фруктам придает глюкоза. Существуют очень большие молекулы, в состав которых входят десятки, сотни и даже тысячи атомов! Например, молекулы белков, из которых состоят все живые организмы, состоят из сотен и тысяч различных атомов!
Атомно-молекулярная теория
Процесс познания складывается таким образом, что блестящие догадки и великие теории, являвшиеся в свое время результатом гениального творчества, через более или менее продолжительное время становятся едва ли не тривиальными фактами, которые большинство людей принимает на веру. Многие ли из нас могли бы самостоятельно, на основе наблюдений и размышлений, догадаться, что Земля круглая, или что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, и наконец, что существуют атомы и молекулы? С высоты современной науки основные положения атомно-молекулярной теории выглядят всем известными положениями.
Но для ученых прошлого, пытавшихся решить два основных вопроса:
Результатом стала атомно- молекулярная теория, основные положения которой можно сформулировать следующим образом:
Вывод из статьи про Атомы, ионы, молекулы
Разница между атомом водорода и ионом водорода
В ключевое отличие между атомом водорода и ионом водорода заключается в том, что Атом водорода нейтрален, тогда как ион водорода несет заряд. Водород является первым и самым маленьким элементом в пери
Содержание:
В ключевое отличие между атомом водорода и ионом водорода заключается в том, что Атом водорода нейтрален, тогда как ион водорода несет заряд.
Элементы в таблице Менделеева нестабильны, за исключением благородных газов. Поэтому элементы пытаются реагировать с другими элементами, чтобы получить электронную конфигурацию благородного газа и добиться стабильности. Точно так же водород также должен получить электрон для достижения электронной конфигурации благородного газа гелия. При достижении этой электронной конфигурации он образует ион водорода.
Что такое атом водорода?
Поскольку количество протонов и электронов в атоме водорода одинаково, этот атом не несет чистого заряда. Поэтому мы говорим, что он нейтральный. Однако есть три изотопа водорода: протий-1H (без нейтронов), дейтерий-2H (один нейтрон) и тритий-3H (два нейтрона). Эти изотопы имеют разное количество нейтронов в атомном ядре.
Что такое ион водорода?
Катион протия в частности известен как протон, и это тип атомов водорода, который мы в основном рассматриваем в химических реакциях, поскольку естественное содержание протия очень велико по сравнению с другими изотопами. Кроме того, он существует в водных растворах в виде ионов гидроксония (H3O +).
Ионы водорода отвечают за кислотность, а концентрация ионов водорода берется для расчета значений pH. Когда атомы водорода реагируют с другими неметаллами, образуются ионы водорода, которые полностью или частично высвобождаются в водную среду при растворении молекулы. Хотя образование водородного аниона происходит редко, он образуется, когда водород реагирует с металлами, такими как металлы группы 1.