مقدمة
تُعتبر الأيونات والإلكترونات من المكونات الأساسية للمادة، على الرغم من وجود فروق جوهرية بينهما. فهم هذه الفروق يساعد في فهم التفاعلات الكيميائية والخصائص الفيزيائية للمواد.
الاختلاف في الشحنة الكهربائية
تحمل الإلكترونات شحنة سالبة ثابتة. أما الأيونات، فيمكن أن تحمل شحنة موجبة أو سالبة. تعتمد شحنة الأيون على نوع التفاعل الكيميائي الذي حدث للذرة أو الجزيء.
مقارنة في الحجم
الإلكترونات جسيمات صغيرة للغاية، أصغر بكثير من الذرة نفسها. بينما الأيونات أكبر حجمًا من الإلكترونات، ويعتمد حجمها على عدة عوامل. من الجدير بالذكر أنه لا يمكن تقسيم الإلكترون إلى مكونات أصغر، في حين أن الأيونات متعددة الذرات يمكن تجزئتها إلى ذرات أصغر.
الاختلاف في البناء الذري
لا يمكن أن تكون الإلكترونات أحادية أو متعددة الذرات، فهي ببساطة جزء من الذرة. بينما الأيونات قد تكون أحادية الذرة أو متعددة الذرات.
تعريف الأيون وكيفية اكتشافه
الأيون هو عبارة عن ذرة أو مجموعة ذرات تحمل شحنة كهربائية، سواء كانت موجبة أو سالبة. تتشكل هذه الشحنة نتيجة لفقدان أو اكتساب الذرة للإلكترونات أثناء التفاعل الكيميائي. في الحالة الطبيعية، تكون الذرة متعادلة كهربائياً، حيث يتساوى عدد البروتونات (الموجبة الشحنة) مع عدد الإلكترونات (السالبة الشحنة). ولكن في الأيونات، يختلف عدد الإلكترونات عن عدد البروتونات.
تنقسم الأيونات إلى نوعين رئيسيين:
- أيونات موجبة: تتكون عندما تفقد الذرة إلكترونات. في هذه الحالة، يكون عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات. يتم التعبير عن الأيونات الموجبة بوضع علامة (+) بجانب رمز الذرة، مع إضافة رقم يشير إلى عدد الإلكترونات المفقودة. أمثلة: (K+، Ca+2، Al+3).
- أيونات سالبة: تتكون عندما تكتسب الذرة إلكترونات. في هذه الحالة، يكون عدد البروتونات أقل من عدد الإلكترونات. يتم التعبير عن الأيونات السالبة بوضع علامة (-) بجانب رمز الذرة، مع إضافة رقم يشير إلى عدد الإلكترونات المكتسبة. أمثلة: (Cl–، S-2، ALO-3).
يعود الفضل في تقديم مفهوم الأيون إلى الكيميائي السويدي سفانت أرينيوس في عام 1884م. لاحظ أرينيوس أنه عند إذابة الأملاح في الماء، تتحول إلى أيونات موجبة وسالبة. ولاحظ أن الأيونات السالبة تتجه نحو المصعد، بينما الأيونات الموجبة تتجه نحو المهبط.
تعريف الإلكترون وكيفية اكتشافه
الإلكترون هو جسيم أصغر من الذرة، وهو أحد مكوناتها الأساسية. يحمل أصغر شحنة سالبة معروفة حتى الآن، ويعتبر من أصغر المكونات في الكون. اشتق اسم “إلكترون” من كلمة “electric” (كهربائي) لأنه جسيم مشحون.
تم اكتشاف الإلكترون على يد العالم جوزيف جون طومسون في عام 1906م، أثناء تجربة لأشعة الكاثود. لاحظ طومسون جسيمات صغيرة جدًا مشحونة بشحنة سالبة، وكان حجمها أصغر من ذرة الهيدروجين. تبين لاحقًا أنها أحد المكونات الأساسية للذرة. حدد العلماء حجم الإلكترون بأنه أصغر من البروتون بمقدار 1/1836.
المراجع
- “ions vs electrons”,diffirencebetween, 15/4/2015, Retrieved 13/1/2022. Edited.
- “أيون”،موسوعة معرفة، اطّلع عليه بتاريخ 13/1/2022. بتصرّف.
- “إلكترون”،موسوعة معرفة، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2022. بتصرّف.
- ” ما هو الإلكترون”،ناسا بالعربي، 17/8/2016، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2022. بتصرّف.