Ero radikaalin ja ionin välillä

Radikaali vs. ioni

Radikaalit ja ionit ovat reaktiivisia lajeja. Molemmat tuotetaan neutraalista atomista tai molekyylistä, joka on stabiilimpi kuin ioni tai radikaali.

radikaali

Radikaali on laji (atomi, molekyyli), jossa on pariton elektroni. Toisin sanoen niillä on avoimen kuoren kokoonpano, ja tämän vuoksi radikaalit ovat erittäin epävakaita, mikä johtaa korkeaan reaktiivisuuteen. Siksi ne ovat lyhytaikaisia. Kun radikaalit törmäävät toisen lajin kanssa, niillä on taipumus reagoida tavalla, joka johtaa niiden parittoman elektronin parittumiseen. He voivat tehdä tämän hankkimalla atomin toisesta molekyylistä. Tuo atomi antaa radikaalille elektronin parittua sen parittoman elektronin kanssa. Tämän vuoksi muodostetaan kuitenkin uusi radikaali (lajeista, jotka luovuttivat atomin edelliselle radikaalille, tulee nyt radikaali). Toinen tapa, jolla radikaali voi reagoida, on yhdistämällä yhdiste, joka sisältää monisidoksen, uuden suuremman radikaalin tuottamiseksi. Kun kovalenttinen sidos homolysoidaan (sidoksen muodostamiseen osallistuvat kaksi elektronia jaetaan tasaisesti kahteen atomiin siten, että yksi atomi saa vain yhden elektronin), muodostuu radikaaleja. Energiaa on toimitettava kovalenttisten sidosten homolyysin aikaansaamiseksi. Tämä tehdään kahdella tavalla, lämmittämällä tai säteilyttämällä valolla. Esimerkiksi peroksidit tuottavat happea radikaaleja, kun ne altistetaan kuumalle. Normaalisti radikaalien muodostuessa ne käyvät läpi reaktioketjun, joka tuottaa enemmän ja radikaalimpia. Radikaalin ketjureaktio voidaan jakaa kolmeen osaan aloittamisessa, etenemisessä ja lopettamisessa. Radikaalin reaktion (terminaation) lopettamiseksi kaksi radikaalia tulisi yhdistää toisiinsa kovalenttisen sidoksen muodostamiseksi takaisin. Radikaalireaktiot ovat tärkeitä monissa teollisissa prosesseissa. Radikaaleja käytetään muovien tai polymeerien, kuten polyeteenin, valmistukseen. Ne ovat tärkeitä myös polttoprosesseissa, joilla polttoaineet muunnetaan energiaksi. Elävissä järjestelmissä radikaaleja tuotetaan aina välituotteiksi aineenvaihdunnassa. Radikaaleja pidetään kuitenkin haitallisina elävissä järjestelmissä. Ne voivat aiheuttaa ikääntymistä, syöpää, ateroskleroosia jne. Siksi radikaalit ovat myös lääketieteen kannalta tärkeitä.

Ioni

Ioneilla on varautuneita lajeja, joilla on positiivinen tai negatiivinen varaus. Positiivisesti varautuneet ionit tunnetaan kationeina ja negatiivisesti varautuneet ionit tunnetaan anioneina. Kun muodostuu kationi, elektroni atomista antaa ulos. Anionia muodostettaessa atomiin saadaan elektroni. Siksi ionissa on eri määrä elektronia kuin protoneja. Ioneilla voi olla -1 tai +1 varausta, joita kutsumme yksiarvoisiksi. Samoin on kaksiarvoisia, kolmiarvoisia jne. Varautuneita ioneja. Koska kationeilla ja anioneilla on vastakkaiset varaukset, ne houkutellaan toisiinsa sähköstaattisilla voimilla, muodostaen ionisia sidoksia. Kationit muodostuvat yleensä metalliatomeista, ja anionit muodostuvat ei-metallisista atomeista. Esimerkiksi natrium on ryhmän 1 metalli, muodostaa siten +1-varautuneen kationin. Kloori on ei-metalli ja sillä on kyky muodostaa -1 varautunut anioni.