イオン
イオンとは、電荷を帯びた原子または原子群のことです。それは原子の一部、または原子群(分子)の一部です。これは「帯電している」ので、電気の近くを移動します。これは、原子が3つの小さな部分でできているからです。
- 中性子(電荷を持たない
- 同数の荷電した陽子と
- 反対に帯電した電子。
イオンは、陽子と電子の数が不均等なものです。原子や分子からイオンを作ることをイオン化といいます。
陽子の電荷は+1(正に帯電している)として測定されます。電子の電荷は-1(負に帯電している)として測定されます。イオン化された原子は、正と負に帯電した2つのイオンを作ります。例えば、中性の水素原子は、1つの陽子と1つの電子を持っています。この原子を加熱すると、2つの部分に分裂します。(1)正に帯電した水素イオン、H+ (2)負に帯電した電子です。
イオンのある液体を電解質といいます。イオンがたくさんある気体をプラズマといいます。イオンが動くと電気と呼ばれます。例えば、電線の中では、金属のイオンは動かないが、電子は電気として動く。プラスのイオンとマイナスのイオンが一緒に動きます。同じ電荷を持つ2つのイオンは離れて動きます。イオンが動くと磁場も作ります。
多くのイオンは無色です。周期表の主なグループに含まれる元素は、無色のイオンを形成しています。一部のイオンは有色である。遷移金属は通常、有色のイオンを形成します。
化学
物理学では、完全にイオン化した原子核を荷電粒子と呼びます。これがアルファ線に含まれるものです。
イオン化は原子に高エネルギーを与えることで起こります。これは、電圧を使って、あるいは高エネルギーの電離放射線や高温によって行われます。
1つの原子から単純なイオンが形成されています。
多原子イオンは、いくつかの原子から形成されています。多原子イオンは通常、金属以外の原子から構成されています。しかし、多原子イオンには金属原子も含まれていることがあります。
正イオンは陽イオンと呼ばれています。陰極(マイナスに帯電した電極)に引き寄せられる。(陽イオンは「ケイシュン」ではなく「キャットアイオン」と発音します。)単純な金属イオンはすべて陽イオンです。
マイナスイオンはアニオンと呼ばれています。これらのイオンは陽極(正に帯電した電極)に引き寄せられる。単純な非金属イオン(プロトンであるH+を除く)はすべて陰イオンです(NH4+を除く)。
遷移金属は、電荷の異なる複数の単純な陽イオンを形成することができる。
ほとんどのイオンは4以下の電荷を持っていますが、一部のイオンはより高い電荷を持つことができます。
マイケル・ファラデーは、1830年に初めてイオンについての理論を書いた人です。彼の理論では、分子のどの部分がアニオンやカチオンに移動するかを述べました。スヴァンテ・アウグスト・アレニウスは、これがどのようにして起こるかを示しました。彼は1884年(ウプサラ大学)の博士論文の中でこれを書いています。大学は最初は彼の理論を受け入れませんでした(彼は学位を取得したばかりでした)。しかし、1903年、彼は同じ考えでノーベル化学賞を受賞した。
ギリシャ語でionは"go"のようです。"アニオン"と"カチオン"は"上に行く人"と"下に行く人"を意味します。"アノード"と"カソード"は"上に行く人"と"下に行く人"を意味します。
共通イオン
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質問と回答
Q:イオンとは何ですか?
A:イオンとは電気を帯びた原子または原子のグループのことです。原子から作ることも、原子の集まり(分子)から作ることもできます。
Q:イオンはどのように作られるのですか?
A:イオンは、原子や分子の中の陽子と電子の数を不均等にする電離というプロセスで作られます。
Q:陽子の電荷は何ですか?
A:陽子の電荷は+1(正電荷)です。
Q:電子の電荷は何ですか?
A:電子の電荷は-1(負電荷)です。
Q:イオンが動くとどうなりますか?
A:イオンが動くと、電気や磁場が発生します。
Q:イオンはすべて無色ですか?
A:いいえ、イオンの中には色のついているものもあれば、無色のものもあります。周期表の主要なグループに属する元素は無色のイオンを形成し、遷移金属は通常、色のついたイオンを形成します。