Door Carolyn LaRoche, bijgewerkt op 24 maart 2022

Sinhyu/iStock/GettyImages

Wat is een ion?

Atomen kunnen een elektrische lading verkrijgen door elektronen te verliezen of te winnen, waardoor ze ionen worden. Een positief geladen ion wordt een kation genoemd , terwijl een negatief geladen ion bekend staat als een anion . Ionen spelen een centrale rol bij de ionische binding, waardoor veel van de verbindingen ontstaan die we dagelijks tegenkomen.

Hoe ionen worden gevormd

Elk atoom bevat protonen (positief), neutronen (neutraal) en elektronen (negatief). Elektronen draaien rond de kern en kunnen tussen atomen bewegen. Wanneer een atoom één of meer elektronen verliest, wordt het een kation. Omgekeerd, wanneer een atoom elektronen verkrijgt, wordt het een anion. Het evenwicht tussen protonen en elektronen bepaalt de lading van het ion.

Kationen:positieve ionen uit metalen

Metalen, die het periodiek systeem domineren, verliezen gemakkelijk elektronen om een stabiele elektronenconfiguratie te bereiken. De resulterende kationen dragen doorgaans een positieve lading die overeenkomt met het aantal verloren elektronen. De lading varieert per metaalgroep:

• Groep 1 metalen (alkalimetalen) → +1
• Groepen 2, 12 en 16 → +2
• Groepen 13 en 15 → +3
• Groep 14 → +4

Omdat vrije elektronen overvloedig aanwezig zijn in metalen, geleiden ze elektriciteit efficiënt, een eigenschap die rechtstreeks verband houdt met de vorming van kationen.

Anionen:negatieve ionen van niet-metalen

Niet-metalen, gelegen aan de rechterkant van het periodiek systeem, hebben de neiging elektronen op te nemen om hun valentieschillen te vullen. Deze extra elektronen creëren een overschot aan negatieve lading en vormen anionen. De typische kosten zijn afhankelijk van de groep van het niet-metaal:

• Groepen 13 en 15 → –3
• Groep 14 → –4
• Groep 16 → –2
• Halogenen (Groep 17) → –1

In tegenstelling tot metalen geleiden niet-metalen geen elektriciteit omdat elektronen stevig aan hun atomen zijn gebonden.

Waarom dit belangrijk is

Het begrijpen van ionenvorming helpt bij het verklaren van een breed scala aan chemische verschijnselen, van hoe zout oplost in water tot hoe biologische cellen elektrische gradiënten in stand houden. Het herkennen van het ladingspatroon in het periodiek systeem helpt ook bij het voorspellen van het gedrag van elementen in chemische reacties.