Jon

Za ostale upotrebe, v. Jon (razvrstavanje).

Jon ili ion je naelektrisana čestica ili grupa čestica. Proces stvaranja jona iz neutralnih čestica naziva se jonizacija. Ma kako nastalo, jonsko naeletrisanje potiče od gubitka ili dobitka elektrona. Negativno naelektrisan jon se zove anjon, jer ga privlači pozitivno naelektrisana anoda, a pozitivno naelektrisan jon je katjon, jer ga privlači negativno naeletrisana katoda.

Istorija

Jone je prvi pominjao Majkl Faradej oko 1830. kako bi opisao čestice koje se kreću prema katodi ili anodi. Ipak, mehanizam po kome se ovo dešava nije opisan sve do 1884. kada ga je Svante Arenijus (Svante August Arrhenius) opisao u doktorskoj disertaciji na Univerzitetu u Upsali. Njegova teorija prvobitno nije bila prihvaćena (ocenjen je najmanjem prolaznom ocenom) ali je kasnije dobio Nobelovu nagradu za hemiju 1903. za istu disertaciju.

Jonizacioni potencijal

Jonizacioni potencijal ili energija jonizacije, predstavlja rad koji se izvrši prilikom uklanjanja jedanog elektrona iz datog sistema, dakle rad da se stvori određeni jon. (To je rad da se eletron odvede na beskonačno veliko rastojanje.) Kod čvrstih tela i tečnosti jonizacioni potencijal zavisi od lokalnih uslova pa ne predstavlja naročito stabilnu konstantu. Međutim za izolovani atom (dakle, atom u gasnoj fazi na vrlo niskom pritisku) jonizacioni potencijali su karakteristične konstante koje ima smisla tabulirati.

Za hemijske elemente, jonizacione energije opadaju na dole u grupi Periodnog sistema elemenata, i rastu s leva na desno u periodi. Ovi trendovi su upravo suprotni periodičnim trendovima atomskog prečnika. Elektrone u manjim atomima jezgro jače privlači, i stoga je energija jonizacije veća. U većim atomima, elektroni nisu privučeni toliko snažnom silom, pa je stoga energija jonizacije manja.

Elemenat	Prva	Druga	Treća	Četvrta	Peta	Šesta	Sedma
Na	496	4560
Mg	738	1450	7730
Al	577	1816	2744	11600
Si	786	1577	3228	4354	16100
P	1060	1890	2905	4950	6270	21200
S	999	2260	3375	4565	6950	8490	11000
Cl	1256	2295	3850	5160	6560	9360	11000
Ar	1520	2665	3945	5770	7230	8780	12000
Sukcesivne energije jonizacije u kJ/mol

Prva energija jonizacije je energija neophodna da se ukloni elektron sa izolovanog neutralnog atoma, druga da se ukloni elektron sa izolovanog +1 jona, i tako dalje. Sledeća energija jonizacije je uvek veća od prethodne, te je n-ta energija jonizacije će biti znatno veća od ostalih. Međutim porast nije linearan već prati strukturu elektronskog omotača kod atoma. Po pravilu najlakše je izvlačiti eletrone iz teh započetih ljuski. Na primer, natrijum se nalazi kao Na⁺, ali obično ne kao Na²⁺ usled velike jonizacione energije za drugu jonizaciju. Slično, magnezijum se javlja kao Mg²⁺, ali ne i kao Mg³⁺ dok aluminijum može postojati kao Al³⁺ katjon. Sve je psoledica tofa da natrijum ima jedan, magnezijum dva a aluminijum tri eletrona u nedovršenoj poslednjoj ljuski.

Etimologija

Reč jon je ime koje je nadenuo Majkl Faradej, od grčke reči ἰόν, neutralni prezent particip od ἰέναι, „ići“, stoga „koji ide“. Tako, anjon, ἀνιόν, i katjon, κατιόν, znači „(stvar koja) ide gore“ i „(stvar koja) ide dole“, redom, i anoda, ἄνοδος, i katoda, κάθοδος, znači „ide gore“ i „ide dole“, redom, od ὁδός, „put“.