Forskjellen mellom fri radikal og ion

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjellen mellom frie radikaler og ion er at de frie radikalene har ett eller flere uparede elektroner, men ioner har sammenkoblede elektroner.

Vi kan forklare forskjellen mellom fritt radikal og ion fra de grunnleggende egenskapene til et ion og et fritt radikal. Et ion kan oppstå som et molekyl eller et atom med en ladning (positiv eller negativ) på grunn av tap eller forsterkning av et elektron. Ioner holder en negativ ladning på grunn av en forsterkning av et elektron og holder en positiv ladning på grunn av tap av et elektron. Ioner kan forekomme som enkelt- eller flerladede kjemiske arter, avhengig av antall elektroner som er oppnådd eller tapt. Frie radikaler er molekyler eller atomer som har minst ett uparet elektron. Denne artikkelen handler om forskjellen mellom frie radikaler og ioner, inkludert deres spesielle egenskaper.

Hva er frie radikaler?

A Fri radikal er et atom eller en gruppe atomer som inneholder ett eller flere uparrede elektroner. De er svært reaktive på grunn av tilstedeværelsen av et uparet elektron. Frie radikaler er svært ustabile og prøver å oppnå stabilitet ved å akseptere det nødvendige elektronet. De reagerer med andre kjemiske forbindelser ved å fange det nødvendige elektronet. Frie radikaler er viktige mellomprodukter i naturlige prosesser. Vi kan betegne frie radikaler med en prikk til høyre. For eksempel H, Cl, HO, H3C

Figur 01: Hydroxyl Radical

Fri radikaler med lang levetid er i tre kategorier: stabile radikaler, vedvarende radikaler og di-radikaler.

1. Stabile radikaler: Hovedeksemplet på et stabilt radikal er molekylært oksygen O_{2. Organiske radikaler som inneholder konjugert π-system kan leve lenge.}
2. Peristente radikaler: De lever lenge på grunn av den steriske trengselen rundt det radikale senteret og gjør dem fysisk vanskelige å reagere med et annet molekyl.
3. Di-radikaler: Noen molekyler har to radikale sentre, vi kaller dem di-radikaler. Molekylært oksygen naturlig (atmosfærisk oksygen) eksisterer som en diradikal.

Hva er Ion?

Ioner kan dannes når en kjemisk art får eller mister elektroner i kjemiske reaksjoner; de har en positiv (+) eller negativ (-) ladning. De får en negativ ladning ved å akseptere et elektron(er) og positiv ladning ved å donere elektroner til et elektronmangelmolekyl eller et element. Å akseptere eller donere elektroner påvirker direkte størrelsen på ionet; det endrer molekylstørrelsen dramatisk. Vi kaller et atom eller en gruppe atomer uten negativ eller positiv ladning som "nøytral"; for å bli et nøytr alt atom eller et molekyl, må antallet protoner være det samme som et antall elektroner.

Figur 02: Kation- og anionformasjon

Derfor er det to former for ioner som følger.

1. Kationer eller (+) ioner – ofte kommer metaller under denne kategorien siden metaller mister elektroner for å bli positivt (+) ladet (Na⁺, Ba^{2 +}, Ca²⁺, Al³⁺⁾
2. Anioner (-) ioner – ofte faller ikke-metaller under denne kategorien siden ikke-metaller får elektroner for å bli negativt (-) ladet (Cl^–, S^2- , O^2-, Br^–)

Hva er forskjellen mellom fri radikal og ion?

Nøkkelforskjellen mellom frie radikaler og ion er at de frie radikalene har ett eller flere uparede elektroner, men ioner har sammenkoblede elektroner. Derfor er frie radikaler veldig ustabile mens ioner er relativt stabile. Derfor er dette også en betydelig forskjell mellom frie radikaler og ion. Imidlertid kan radikaler eksistere av seg selv mens de fleste ionene er kombinert med motsatt ladede ioner. Når man vurderer mer om stabiliteten deres, blir frie radikaler stabile ved å akseptere elektroner, men ioner er stabile når de danner komplekser med motsatt ladede forbindelser.

En annen viktig forskjell mellom frie radikaler og ion er at ionene alltid holder en ladning, men frie radikaler er ikke ladede arter selv om de har uparede elektroner. Denne forskjellen oppstår fordi det totale antallet elektroner i et ion alltid ikke er lik antall protoner i kjernen, mens antallet elektroner i et fritt radikal er lik antall protoner.

Infografikken nedenfor gir flere detaljer om forskjellen mellom frie radikaler og ion.

Summary – Free Radical vs Ion

Vi kan beskrive både begrepene frie radikaler og ioner ved å bruke antallet elektroner som tilhører en bestemt art. Her er den viktigste forskjellen mellom frie radikaler og ioner at de frie radikalene har uparrede elektroner, men ioner har sammenkoblede elektroner. Dermed er frie radikaler mer reaktive. På den annen side blir ioner kjemisk stabile ved å danne forbindelser med motsatt ladede ioner/molekyler.