Jono

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo

Kiam atomo aŭ molekulo ricevas aŭ perdas valentan elektronon, ĝi fariĝas jono. Tiu procezo nomiĝas jonigado. En fiziko, tute jonigita atoma nukleo, tiel kiel alfa-radiado, kutime nomatas ŝargita partiklo. Jonigado kutime estas farita per aplikado de alta energio al atomoj, je la formo de elektra tensio aŭ per altenergia radiado, tiel nomata joniga radiado. Jonigita gaso nomitas plasmo.

Negative ŝargitan jonon oni nomas anjono (kiu altiriĝas al anodo) kaj pozitive ŝargitan jonon katjono (kiu altiriĝas al katodo).

Jonoj estis unue hipotezitaj de Michael Faraday ĉirkaŭ 1830, por priskribi la partojn de molekuloj kiuj veturas aŭ al anodo aŭ al katodo. Tamen, la meĥanismo per kiu tio ĉi okazas ne estis priskribita ĝis 1884 de August Svante Arrhenius en sia doktora disertacio al la Universitato de Upsalo. Lia teorio unue ne akceptiĝis (li ricevis sian diplomon kun minimume sukcesa grado) sed li gajnis la Nobelan Premion pri ĥemio en 1903 pro ĝuste tiu ĉi tezo.

Ĉe sola atomo en vakuo, estas fizikaj konstantoj kunlige kun la procezo de jonigado. La energion bezonatan por forigi elektronojn de atomo oni nomas joniga energiojoniga potencialo. Tiuj ĉi terminoj uziĝas por priskribi jonigadon de molekuloj kaj solidaĵoj, sed la kvantoj ne estas konstantaj ĉar jonigado povas influiĝi de lokaj ĥemiaj cirkonstancoj, de geometrio, kaj de temperaturo.

Jonigaj energioj malpliiĝas malsupren laŭirante ene de unu grupo de la Perioda tabelo, kaj pliiĝas maldekstre dekstren laŭ periodo. Tiuj ĉi tendencoj estas ĝuste kontraŭ la periodaj tendencoj de la atoma radiuso. Elektronoj en pli malgrandaj atomoj altiriĝas pli forte al la nukleo, do la joniga energio estas pli granda. En pli grandaj atomoj, la elektronoj ne estas tiel forte tenataj, do la postulata energio estas pli malgranda.


Sinsekvaj Jonigaj Energioj laŭ kJ/mol
Elemento Unua Dua Tria Kvara Kvina Sesa Sepa
Na 496 4 560
Mg 738 1 450 7 730
Al 577 1 816 2 744 11 600
Si 786 1 577 3 228 4 354 16 100
P 1 060 1 890 2 905 4 950 6 270 21 200
S 999 2 260 3 375 4 565 6 950 8 490 11 000
Cl 1 256 2 295 3 850 5 160 6 560 9 360 11 000
Ar 1 520 2 665 3 945 5 770 7 230 8 780 12 000

La unua joniga energio estas la energio bezonata por forigi unu elektronon, la dua por forigi duan elektronon (jam foriginte la unuan), kaj tiel plu. La sinsekvaj jonigaj energioj estas ĉiam pli granda ol la antaŭa. Pro tio, jonoj tendencas formi laŭ certaj manieroj. Ekzemple natrio troviĝas kiel Na +, sed ne kutime kiel Na2+ pro la granda bezonata joniga energio. Same, magnezio troviĝas kiel Mg2+ sed ne kiel Mg3+, kaj aluminio povas ekzisti kiel Al3+ katjono.