A legfontosabb különbség a szabad gyökök és az ionok között az, hogy a szabad gyökök egy vagy több párosítatlan elektront tartalmaznak, az ionoknak viszont páros elektronjaik vannak.
A szabad gyök és az ion közötti különbséget az ion és a szabad gyök alapvető tulajdonságaiból tudjuk megmagyarázni. Egy ion molekulaként vagy atomként fordulhat elő, amelynek töltésével (pozitív vagy negatív) van egy elektron elvesztése vagy felerősödése. Az ionok negatív töltést tartanak fenn az elektron erősítése miatt, és pozitív töltést az elektron elvesztése miatt. Az ionok egyszeres vagy többszörös töltésű vegyi anyagokként fordulhatnak elő, a nyert vagy elvesztett elektronok számától függően. A szabad gyökök olyan molekulák vagy atomok, amelyek legalább egy párosítatlan elektronnal rendelkeznek. Ez a cikk a szabad gyökök és az ionok közötti különbségről szól, beleértve azok speciális jellemzőit.
Mi az a Free Radical?
A szabad gyök egy atom vagy atomcsoport, amely egy vagy több párosítatlan elektront tartalmaz. Erősen reaktívak egy párosítatlan elektron jelenléte miatt. A szabad gyökök nagyon instabilak, és a szükséges elektron elfogadásával próbálnak stabilitást elérni. Más kémiai vegyületekkel reagálnak a szükséges elektronok befogásával. A szabad gyökök a természetes folyamatok fontos köztitermékei. A szabad gyököket jobbra egy felső indexponttal jelölhetjük. Például H, Cl, HO, H3C
01. ábra: A hidroxilgyök
A hosszú életű szabad gyökök három kategóriába sorolhatók: stabil gyökök, perzisztens gyökök és di-gyökök.
- Stabil gyökök: A stabil gyökök fő példája a molekuláris oxigén O2. A konjugált π rendszert tartalmazó szerves gyökök hosszú életűek lehetnek.
- Perzisztens gyökök: A gyökcentrum körüli térbeli zsúfoltság miatt hosszú életűek, és fizikailag megnehezítik, hogy egy másik molekulával reagáljanak.
- Di-gyökök: Egyes molekuláknak két gyökcentruma van, ezeket di-gyököknek nevezzük. A molekuláris oxigén a természetben (légköri oxigén) diradikálisként létezik.
Mi az Ion?
Ionok képződhetnek, amikor egy kémiai anyag a kémiai reakciók során elektronokat nyer vagy veszít; pozitív (+) vagy negatív (-) töltéssel rendelkeznek. Ezek negatív töltést kapnak egy elektron(ok) elfogadásával, pozitív töltést pedig úgy, hogy elektronokat adományoznak egy elektronhiányos molekulának vagy elemnek. Az elektronok befogadása vagy adományozása közvetlenül befolyásolja az ion méretét; drámaian megváltoztatja a molekulaméretet. Negatív vagy pozitív töltés nélküli atomot vagy atomcsoportot „semlegesnek” nevezünk; ahhoz, hogy semleges atommá vagy molekulává váljunk, a protonok számának meg kell egyeznie az elektronok számával.
02. ábra: Kation és anion képződés
Ezért az ionoknak két formája van, az alábbiak szerint.
- Kationok vagy (+)ionok – gyakran a fémek tartoznak ebbe a kategóriába, mivel a fémek elektronokat veszítenek, hogy pozitív (+) töltésűvé váljanak (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Anionok (-) ionok – gyakran a nemfémek tartoznak ebbe a kategóriába, mivel a nemfémek elektronokat nyernek, hogy negatív (-) töltésűvé váljanak (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Mi a különbség a Free Radical és az Ion között?
A legfontosabb különbség a szabad gyökök és az ionok között az, hogy a szabad gyökök egy vagy több párosítatlan elektront tartalmaznak, de az ionoknak páros elektronjaik vannak. Ezért a szabad gyökök nagyon instabilak, míg az ionok viszonylag stabilak. Ezért ez is jelentős különbség a szabad gyökök és az ionok között. A gyökök azonban önmagukban is létezhetnek, miközben az ionok többsége ellentétes töltésű ionokkal kombinálódik. Ha jobban meggondoljuk a stabilitásukat, a szabad gyökök az elektronok elfogadásával válnak stabillá, de az ionok akkor stabilak, ha ellentétes töltésű vegyületekkel komplexet alkotnak.
További fontos különbség a szabad gyök és az ion között, hogy az ionokban mindig van töltés, de a szabad gyökök még akkor sem töltött fajok, ha párosítatlan elektronjaik vannak. Ez a különbség abból adódik, hogy egy ionban az elektronok teljes száma nem mindig egyenlő az atommagban lévő protonok számával, míg a szabad gyökökben az elektronok száma megegyezik a protonok számával.
Az alábbi infografika további részleteket tartalmaz a szabad gyökök és az ionok közötti különbségről.
Összefoglaló – Free Radical vs Ion
Mind a szabad gyökök, mind az ionok kifejezéseket leírhatjuk egy adott fajhoz tartozó elektronok számával. Itt a legjelentősebb különbség a szabad gyökök és az ionok között az, hogy a szabad gyökök párosítatlan elektronokkal rendelkeznek, az ionoknak viszont páros elektronjaik vannak. Így a szabad gyökök reaktívabbak. Másrészt az ionok kémiailag stabillá válnak azáltal, hogy ellentétes töltésű ionokkal/molekulákkal rendelkező vegyületeket képeznek.
