أنواع الأيونات
الأيونات هي ذرات شديدة التفاعل تحمل شحنات كهربائية، سواء كانت موجبة أو سالبة. تنتج هذه الشحنات عن عدم توازن عدد الإلكترونات والبروتونات في الذرة. حيث تميل الذرات إلى اكتساب أو فقدان الإلكترونات من ذرات أخرى، مما يؤدي إلى انتقال الإلكترونات بينها حتى تصل كل منها إلى حالة من الاستقرار في مداراتها الأخيرة. وبالتالي، يمكن تصنيف الأيونات إلى نوعين رئيسيين:
أيونات بشحنات موجبة
تُعرف الأيونات ذات الشحنات الموجبة (بالإنجليزية: Cations) بأنها تلك التي تحتوي على عدد أكبر من البروتونات مقارنة بالإلكترونات. تَنتج هذه الأيونات من فقدان الذرة لإلكترون واحد أو أكثر من مداراتها الأخيرة حتى تصل إلى حالة توازن. يمكن أن تحمل الأيونات الموجبة شحنة واحدة (+1) أو أكثر، حسب عدد الإلكترونات التي فقدتها.
يتم عادة إدراج قيمة شحنة الأيون بعد الرمز الكيميائي. على سبيل المثال، أيون الفضة له الرمز (+Ag)، مما يشير إلى أنه قد فقد إلكترونًا واحدًا، بينما أيون الزنك، برمز (Zn+2)، فقد إلكترونين.
يمكن تحديد العناصر القابلة لتكوين أيونات موجبة من خلال الجدول الدوري، حيث تميل الفلزات القلوية والفلزات القلوية الأرضية بالإضافة إلى الحديد والفضة والنيكل إلى تشكيل أيونات موجبة.
أيونات بشحنات سالبة
الأيونات السالبة (بالإنجليزية: Anions) هي الأيونات التي تحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات مقارنة بالبروتونات. وتنتج هذه الأيونات عن اكتساب ذرة واحدة أو أكثر من الإلكترونات من ذرات أخرى حتى تكتمل مداراتها الأخيرة بالإلكترونات اللازمة للوصول إلى حالة التوازن. لذلك، قد تحمل الأيونات السالبة شحنة واحدة (-1) أو أكثر، بناءً على عدد الإلكترونات المكتسبة.
كما يتم ذكر شحنة الأيون بعد الرمز الكيميائي الخاص به. على سبيل المثال، أيون الكلور (Cl-) قد اكتسب إلكترونًا واحدًا، مما أدى إلى تكوين شحنة سالبة واحدة، بينما أيون الأكسجين (O-2) اكتسب إلكترونين، مما نتج عنه شحنتان سلبتان.
تتكون الأيونات السالبة عادة من الهالوجينات والعناصر اللافلزية مثل الأكسجين والكربون والكبريت، كما هو موضح في الجدول الدوري.
أهمية الأيونات
تتمتع الأيونات بأهمية كبيرة في حياتنا، نظرًا لخصائصها الفريدة التي يمكن الاستفادة منها. على سبيل المثال، تُستخدم الأيونات في البطاريات التي تحتوي بطبيعتها على قطبين موصلين مع سائل هلامي غني بالأيونات. يساعد التفاعل الذي يحدث بين هذه الأقطاب والسائل في توليد التيار الكهربائي. كما تستخدم الأيونات أيضًا في عمليات التبادل الأيوني في الكروماتوغرافيا، حيث تُفصل الجزيئات استنادًا إلى خصائصها.
