Un ion ("el que va", en griego; ἰών [ion] es el participio presente del verbo ienai: ‘ir’) es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.
Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).
Anión y catión significan:
Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.
Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.
Clases de iones
Aniones
En los iones negativos, aniones, cada electrón, del átomo originalmente cargado, está fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo. Al contrario que los otros electrones del átomo, en los iones negativos, el electrón adicional no está vinculado al núcleo porfuerzas de Coulomb, lo está por la polarización del átomo neutro. Debido al corto rango de esta interacción, los iones negativos no presentan series de Rydberg. Un átomo de Rydberg es un átomo con uno o más electrones que tiene un número cuántico principal muy elevado.
Cationes
Los cationes son iones positivos. Son especialmente frecuentes e importantes los que forman la mayor parte de los metales.
Son átomos que han perdido electrones, como el oro.
Otros iones
Plasma
Se denomina plasma a un fluido gaseoso de iones. Incluso, se puede hablar de plasma en muestras de gas corriente que contengan una proporción apreciable de partículas cargadas. Se puede considerar a un plasma como un nuevo estado de la materia, (aparte de los estados sólido, líquido y gaseoso), concretamente el cuarto estado de la materia, puesto que sus propiedades son muy distintas a los estados usuales. Los plasmas de los cuerpos estelares contienen, de manera predominante, una mezcla de electrones y protones, y se estima que su proporción es del 99,9 por ciento del universo visible.2
Algunas aplicaciones de los iones
Los iones son esenciales para la vida. Los iones sodio, potasio, calcio y otros juegan un papel importante en la biología celular de los organismos vivos, en particular en las membranas celulares. Hay multitud de aplicaciones basadas en el uso de iones y cada día se descubren más, desde detectores de humo hasta motores iónicos. Los iones de plata Ag+ también se han utilizado como germicidaspara el tratamiento de diversas enfermedades infecciosas.
Los iones inorgánicos disueltos son un componente de los sólidos (sólidos totales disueltos) presentes en el agua e indican la calidad de esta.
Tabla de cationes y aniones frecuentes
Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).
Anión y catión significan:
- Anión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica negativa.
- Catión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica positiva.
Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.
- Ánodo: "camino ascendente".
- Cátodo: "camino descendente".
Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.
Clases de iones
Aniones
En los iones negativos, aniones, cada electrón, del átomo originalmente cargado, está fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo. Al contrario que los otros electrones del átomo, en los iones negativos, el electrón adicional no está vinculado al núcleo porfuerzas de Coulomb, lo está por la polarización del átomo neutro. Debido al corto rango de esta interacción, los iones negativos no presentan series de Rydberg. Un átomo de Rydberg es un átomo con uno o más electrones que tiene un número cuántico principal muy elevado.
Cationes
Los cationes son iones positivos. Son especialmente frecuentes e importantes los que forman la mayor parte de los metales.
Son átomos que han perdido electrones, como el oro.
Otros iones
- Un dianión es una especie que tiene dos cargas negativas sobre ella. Por ejemplo: el dianión del pentaleno es aromático.
- Un zwitterión es un ion con una carga neta igual a cero pero que presenta dos cargas aisladas sobre la misma especie, una positiva y otra negativa y, por lo tanto, es negativo.
- Los radicales iónicos son iones que contienen un número irregular de electrones y presentan una fuerte inestabilidad y reactividad.
Plasma
Se denomina plasma a un fluido gaseoso de iones. Incluso, se puede hablar de plasma en muestras de gas corriente que contengan una proporción apreciable de partículas cargadas. Se puede considerar a un plasma como un nuevo estado de la materia, (aparte de los estados sólido, líquido y gaseoso), concretamente el cuarto estado de la materia, puesto que sus propiedades son muy distintas a los estados usuales. Los plasmas de los cuerpos estelares contienen, de manera predominante, una mezcla de electrones y protones, y se estima que su proporción es del 99,9 por ciento del universo visible.2
Algunas aplicaciones de los iones
Los iones son esenciales para la vida. Los iones sodio, potasio, calcio y otros juegan un papel importante en la biología celular de los organismos vivos, en particular en las membranas celulares. Hay multitud de aplicaciones basadas en el uso de iones y cada día se descubren más, desde detectores de humo hasta motores iónicos. Los iones de plata Ag+ también se han utilizado como germicidaspara el tratamiento de diversas enfermedades infecciosas.
Los iones inorgánicos disueltos son un componente de los sólidos (sólidos totales disueltos) presentes en el agua e indican la calidad de esta.
Tabla de cationes y aniones frecuentes
| Nombre común | Fórmula | Nombre tradicional |
|---|---|---|
| Cationes simples | ||
| Aluminio | Al3+ | Aluminio |
| Bario | Ba2+ | Bario |
| Berilio | Be2+ | Berilio |
| Cesio | Cs+ | Cesio |
| Calcio | Ca2+ | Calcio |
| Cromo (II) | Cr2+ | Cromoso |
| Cromo (III) | Cr3+ | Crómico |
| Cromo (VI) | Cr6+ | Percrómico |
| Cobalto (II) | Co2+ | Cobaltoso |
| Cobalto (III) | Co3+ | Cobáltico |
| Cobre (I) | Cu+ | Cuproso |
| Cobre (II) | Cu2+ | Cúprico |
| Galio | Ga3+ | Galio |
| Helio | He2+ | (partícula α) |
| Hidrógeno | H+ | (Protón) |
| Hierro (II) | Fe2+ | Ferroso |
| Hierro (III) | Fe3+ | Férrico |
| Plomo (II) | Pb2+ | Plumboso |
| Plomo (IV) | Pb4+ | Plúmbico |
| Litio | Li+ | Litio |
| Magnesio | Mg2+ | Magnesio |
| Manganeso (II) | Mn2+ | Hipomanganoso |
| Manganeso (III) | Mn3+ | Manganoso |
| Manganeso (IV) | Mn4+ | Mangánico |
| Manganeso (VII) | Mn7+ | Permangánico |
| Mercurio (II) | Hg2+ | Mercúrico |
| Níquel (II) | Ni2+ | Niqueloso |
| Níquel (III) | Ni3+ | Niquélico |
| Potasio | K+ | Potasio |
| Plata | Ag+ | Argéntico |
| Sodio | Na+ | Sodio |
| Estroncio | Sr2+ | Estroncio |
| Estaño (II) | Sn2+ | Estanoso |
| Estaño (IV) | Sn4+ | Estánico |
| Zinc | Zn2+ | Zinc |
| Cationes poliatómicos | ||
| Amonio | NH4+ | |
| Hidronio | H3O+ | |
| Nitronio | NO2+ | |
| Mercurio (I) | Hg22+ | Mercurioso |
| Nombre formal | Fórmula | Nombre alternativo |
|---|---|---|
| Aniones simples | ||
| Arseniuro | As3− | |
| Azida | N3− | |
| Bromuro | Br− | |
| Carburo | C4− | |
| Cloruro | Cl− | |
| Fluoruro | F− | |
| Fosfuro | P3− | |
| Hidruro | H− | |
| Nitruro | N3− | |
| Óxido | O2− | |
| Peróxido | O22− | |
| Sulfuro | S2− | |
| Yoduro | I− | |
| Oxoaniones | ||
| Arseniato | AsO43− | |
| Arsenito | AsO33− | |
| Borato | BO33− | |
| Bromato | BrO3− | |
| Hipobromito | BrO− | |
| Carbonato | CO32− | |
| Hidrógenocarbonato | HCO3− | Bicarbonato |
| Clorato | ClO3− | |
| Perclorato | ClO4− | |
| Clorito | ClO2− | |
| Hipoclorito | ClO− | |
| Cromato | CrO42− | |
| Dicromato | Cr2O72− | |
| Yodato | IO3− | |
| Nitrato | NO3− | |
| Nitrito | NO2− | |
| Fosfato | PO43− | |
| Hidrógenofosfato | HPO42− | |
| Dihidrógenofosfato | H2PO4− | |
| Permanganato | MnO4− | |
| Fosfito | PO33− | |
| Sulfato | SO42− | |
| Tiosulfato | S2O32− | |
| Hidrógenosulfato | HSO4− | Bisulfato |
| Sulfito | SO32− | |
| Hidrógenosulfito | HSO3− | Bisulfito |
| Aniones de ácidos orgánicos | ||
| Acetato | C2H3O2− | |
| Formiato | HCO2− | |
| Oxalato | C2O42− | |
| Hidrógenooxalato | HC2O4− | Bioxalato |
| Otros aniones | ||
| Hidrógenosulfuro | HS− | Bisulfuro |
| Telururo | Te2− | |
| Amiduro | NH2− | |
| Cianato | OCN− | |
| Tiocianato | SCN− | |
| Cianuro | CN− | |
| Hidróxido | OH− | |
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