Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų yra tas, kad laisvieji radikalai turi vieną ar daugiau nesuporuotų elektronų, o jonai turi suporuotus elektronus.
Skirtumą tarp laisvojo radikalo ir jono galime paaiškinti iš pagrindinių jonų ir laisvųjų radikalų savybių. Jonas gali atsirasti kaip molekulė arba atomas, turintis krūvį (teigiamą arba neigiamą) dėl elektrono praradimo ar padidėjimo. Jonai turi neigiamą krūvį dėl elektrono padidėjimo ir teigiamą krūvį dėl elektrono praradimo. Jonai gali atsirasti kaip vieno arba kelių krūvių cheminės rūšys, priklausomai nuo gautų ar prarastų elektronų skaičiaus. Laisvieji radikalai yra molekulės arba atomai, turintys bent vieną nesuporuotą elektroną. Šis straipsnis yra apie skirtumą tarp laisvųjų radikalų ir jonų, įskaitant jų ypatingas savybes.
Kas yra laisvasis radikalas?
A Laisvasis radikalas yra atomas arba atomų grupė, turinti vieną ar daugiau nesuporuotų elektronų. Jie yra labai reaktyvūs dėl nesuporuoto elektrono buvimo. Laisvieji radikalai yra labai nestabilūs ir bando įgyti stabilumą priimdami reikalingą elektroną. Jie reaguoja su kitais cheminiais junginiais, gaudydami reikiamus elektronus. Laisvieji radikalai yra svarbūs natūralių procesų tarpiniai produktai. Laisvuosius radikalus galime žymėti viršutinio indekso tašku dešinėje. Pavyzdžiui, H, Cl, HO, H3C
01 pav.: Hidroksilo radikalas
Ilgaamžiai laisvieji radikalai skirstomi į tris kategorijas: stabilūs radikalai, patvarūs radikalai ir diradikalai.
- Stabilūs radikalai: pagrindinis stabilaus radikalo pavyzdys yra molekulinis deguonis O2. Organiniai radikalai, turintys konjuguotą π sistemą, gali gyvuoti ilgai.
- Patvarūs radikalai: jie ilgai gyvena dėl steriško susitelkimo aplink radikalų centrą, todėl jiems fiziškai sunku reaguoti su kita molekule.
- Diradikalai: kai kurios molekulės turi du radikalų centrus, mes jas vadiname dviradikalais. Molekulinis deguonis natūraliai (atmosferos deguonis) egzistuoja kaip diradikalas.
Kas yra jonas?
Jonai gali susidaryti, kai cheminė medžiaga cheminių reakcijų metu įgyja arba praranda elektronus; jie turi teigiamą (+) arba neigiamą (-) krūvį. Jie gauna neigiamą krūvį priimdami elektroną (-us), o teigiamą – paaukodami elektronus elektronų trūkumo molekulei ar elementui. Elektronų priėmimas ar dovanojimas tiesiogiai veikia jono dydį; tai labai pakeičia molekulių dydį. Atomą arba atomų grupę be neigiamo ar teigiamo krūvio vadiname „neutralia“; kad taptume neutraliu atomu arba molekule, protonų skaičius turi būti toks pat kaip elektronų skaičius.
02 pav.: Katijonų ir anijonų susidarymas
Todėl yra dvi toliau nurodytos jonų formos.
- Katijonai arba (+) jonai – dažnai metalai patenka į šią kategoriją, nes metalai praranda elektronus, kad taptų teigiamu (+) krūviu (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Anijonai (-) jonai – dažnai nemetalai patenka į šią kategoriją, nes nemetalai įgyja elektronų, kad taptų neigiamu (-) krūviu (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Koks skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų?
Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų yra tas, kad laisvieji radikalai turi vieną ar daugiau nesuporuotų elektronų, o jonai turi suporuotus elektronus. Todėl laisvieji radikalai yra labai nestabilūs, o jonai yra gana stabilūs. Taigi, tai taip pat yra reikšmingas skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų. Tačiau radikalai gali egzistuoti patys, o dauguma jonų yra sujungti su priešingai įkrautais jonais. Svarstant daugiau apie jų stabilumą, laisvieji radikalai tampa stabilūs priimdami elektronus, tačiau jonai yra stabilūs, kai sudaro kompleksus su priešingai įkrautais junginiais.
Kitas svarbus skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų yra tas, kad jonai visada turi krūvį, tačiau laisvieji radikalai nėra įkrautos rūšys, net jei juose yra nesuporuotų elektronų. Šis skirtumas atsiranda todėl, kad jone bendras elektronų skaičius visada nėra lygus protonų skaičiui branduolyje, o laisvajame radikale elektronų skaičius yra lygus protonų skaičiui.
Toliau pateiktame infografike pateikiama daugiau informacijos apie skirtumą tarp laisvųjų radikalų ir jonų.
Santrauka – laisvasis radikalas prieš joną
Galime apibūdinti ir terminus – laisvieji radikalai ir jonai, naudodami elektronų, priklausančių konkrečiai rūšiai, skaičių. Čia svarbiausias skirtumas tarp laisvųjų radikalų ir jonų yra tas, kad laisvieji radikalai turi nesuporuotus elektronus, o jonai turi suporuotus elektronus. Taigi laisvieji radikalai yra aktyvesni. Kita vertus, jonai tampa chemiškai stabilūs, sudarydami junginius su priešingai įkrautais jonais/molekulėmis.
