Ключовата разлика между свободния радикал и йона е, че свободните радикали имат един или повече несдвоени електрони, но йоните имат сдвоени електрони.
Можем да обясним разликата между свободния радикал и йона от основните свойства на йона и свободния радикал. Йонът може да възникне като молекула или атом със заряд (положителен или отрицателен) поради загуба или печалба на електрон. Йоните държат отрицателен заряд поради усилване на електрон и държат положителен заряд поради загуба на електрон. Йоните могат да се появят като единични или многозарядни химически видове, в зависимост от броя на получените или загубени електрони. Свободните радикали са молекули или атоми, които имат поне един несдвоен електрон. Тази статия е за разликата между свободния радикал и йона, включително техните специални характеристики.
Какво е свободен радикал?
Свободният радикал е атом или група от атоми, съдържащи един или повече несдвоени електрони. Те са силно реактивни поради наличието на несдвоен електрон. Свободните радикали са много нестабилни и се опитват да постигнат стабилност, като приемат необходимия електрон. Те реагират с други химични съединения, като улавят необходимия електрон. Свободните радикали са важни междинни продукти в естествените процеси. Можем да обозначим свободните радикали с горен индекс отдясно. Например H, Cl, HO, H3C
Фигура 01: Хидроксилният радикал
Дългоживеещите свободни радикали са в три категории: стабилни радикали, устойчиви радикали и ди-радикали.
- Стабилни радикали: Основният пример за стабилен радикал е молекулярен кислород O2. Органичните радикали, съдържащи спрегната π система, могат да живеят дълго.
- Устойчиви радикали: Те са дълготрайни поради пространственото струпване около радикалния център и ги правят физически трудни за реагиране с друга молекула.
- Ди-радикали: Някои молекули имат два радикални центъра, ние ги наричаме ди-радикали. Молекулярният кислород естествено (атмосферен кислород) съществува като дирадикал.
Какво е йон?
Йони могат да се образуват, когато даден химически вид получава или губи електрони при химични реакции; имат положителен (+) или отрицателен (-) заряд. Те получават отрицателен заряд, като приемат електрон(и) и положителен заряд, като даряват електрони на молекула или елемент с дефицит на електрон. Приемането или даряването на електрони пряко влияе върху размера на йона; променя драстично размера на молекулата. Ние наричаме атом или група от атоми без отрицателен или положителен заряд като „неутрални“; за да се превърне в неутрален атом или молекула, броят на протоните трябва да бъде същият като броя на електроните.
Фигура 02: Образуване на катиони и аниони
Следователно има две форми на йони, както следва.
- Катиони или (+) йони – често металите попадат в тази категория, тъй като металите губят електрони, за да станат положително (+) заредени (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Аниони (-) йони – често неметалите попадат в тази категория, тъй като неметалите получават електрони, за да станат отрицателно (-) заредени (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Каква е разликата между свободен радикал и йон?
Ключовата разлика между свободния радикал и йона е, че свободните радикали имат един или повече несдвоени електрони, но йоните имат сдвоени електрони. Следователно свободните радикали са много нестабилни, докато йоните са относително стабилни. Следователно това също е значителна разлика между свободния радикал и йона. Въпреки това, радикалите могат да съществуват сами, докато повечето йони се комбинират с противоположно заредени йони. Когато разгледаме повече за тяхната стабилност, свободните радикали стават стабилни, като приемат електрони, но йоните са стабилни, когато образуват комплекси с противоположно заредени съединения.
Друга важна разлика между свободния радикал и йона е, че йоните винаги имат заряд, но свободните радикали не са заредени видове, дори ако имат несдвоени електрони. Тази разлика възниква, защото в един йон общият брой електрони не винаги е равен на броя на протоните в ядрото, докато в свободния радикал броят на електроните е равен на броя на протоните.
Инфографиката по-долу предоставя повече подробности за разликата между свободен радикал и йон.
Обобщение – свободен радикал срещу йон
Можем да опишем и двата термина, свободни радикали и йони, като използваме броя на електроните, принадлежащи към определен вид. Тук най-съществената разлика между свободните радикали и йоните е, че свободните радикали имат несдвоени електрони, но йоните имат сдвоени електрони. По този начин свободните радикали са по-реактивни. От друга страна, йоните стават химически стабилни чрез образуване на съединения с противоположно заредени йони/молекули.
