مقارنة بين الأيونات والإلكترونات: الفروقات والتشابهات

الفرق بين الأيونات والإلكترونات

يُوجد عِدة فروقات بين الأيونات والإلكترونات وفيما يأتي أهمها:

الشحنة الكهربائية

تكون شحنة الإلكترون ثابتة وهي سالبة بينما الأيون شحنته قد تكون موجبة أو سالبة حسب نوع التفاعل.¹

الحجم

تُعتبر الإلكترونات جُسيمات صغيرة جدًا أصغر من الذرة بينما الأيونات أكبر من الإلكترونات وحجمها يعتمد على عواملٍ عِدة، كما لا يُمكن تقسيم الإلكترون لتركيبٍ أصغر بينما يُمكن تقسيم الأيونات متعددة الذرات لأجزاء أصغر وإلى عِدة ذرات.¹

التركيب الذري

لا يُمكن للإلكترونات أن تكون أحادية أو متعددة الذرات فهي إحدى مكونات الذرة بينما الأيونات منها أحادي الذرات أو مُتعدد الذرات.¹

مفهوم الأيون واكتشافه

يُعد عبارة عن ذرة أو مجموعة من الذرات التي قد تحمل شحنات إما موجبة أو سالبة تبعًا لفقد أو اكتساب الإلكترونات من ذرات أخرى بعد حدوث التفاعل الكيميائي، الذرة بدون تفاعل يتساوى فيها البروتونات (أحد مكونات الذرة) مع عدد الإلكترونات، إلا أن أعداد البروتونات والإلكترونات لا تعود متساوية في الأيونات، بحيث أن البروتونات ثابت عددها ولكن الإلكترونات إما أن تزيد عنها أو تنقص.²

تنقسم الأيونات وفقًا لعملية الفقد والكسب للإلكترونات إلى نوعين أساسيين وهما ما يأتي:¹

• أيونات موجبة

تتشكل بعد أن تفقد الذرة الإلكترونات أثناء عملية التفاعل وفي هذا النوع من الأيونات تكون البروتونات أكثر من عدد الإلكترونات وذلك لفقد الذرة عددًا من الإلكترونات، ويُعبَّر عن الأيونات الموجبة علميًا بوضع رمز (+) بجانب الذرة ويُضاف عدد يرمز لمقدار الإلكترونات المفقودة، ومن الأمثلة على الأيونات الموجبة (K+، Ca+2، Al+3).

• أيونات سالبة

تتشكل بعد أن تكتسب الذرة الإلكترونات أثناء عملية التفاعل، وهنا يكون عدد البروتونات أقل من عدد الإلكترونات في الذرة نظرًا لأن الذرة قد اكتسبت إلكترونات، ويُعبَّر عن الأيونات السالبة علميًا بوشع إشارة (-) بجانب الذرة ويُضاف عدد يرمز لمقدار الإلكترونات المكتسبة، ومن الأمثلة على الأيونات السالبة (Cl-، S-2، ALO-3).

يعود الفضل في إدخال مفهوم الأيون إلى الكيميائي السويدي أرنيوس عام 1884م والذي لاحظ خلال تجربة إذابة الأملاح في الماء تحولها إلى أيونات موجبة وسالبة، فلاحظ أن الأيونات السالبة تتجه نحو ما يُسمى بالمصعد والأيونات الموجبة نحو المهبط.²

مفهوم الإلكترون واكتشافه

يُعد الإلكترون عبارة عن جُسيم أصغر من الذرة وهو إحدى مكوناتها الرئيسة، ويحمل أصغر شحنة سالبة محسوبة حتى الآن، كما يُعد أصغر المكونات في الكون، وقد تم استحداث لفظة “إلكترون ” من لفظة “elecrtic” أي الكهربائي، لكونه جسيم مشحون.³

تم اكتشاف الإلكترون عن طريق الكيميائي ثومبسون عام 1906م وذلك أثناء تجربة لأشعة الكاثود والتي سميت فيما بعد أشعة إلكترون نسبةً لأنها سبب اكتشاف الإلكترون، وقد لاحظ ثومبسون جسميات متناهية في الصغر مشحونة بشحنة سالبة وكان حجمها أصغر من ذرة الهيدروجين، وقد تبيّن أنها إحدى مكونات الذرة الأساسية، وحدد العلماء حجم الإلكترون بحيث أنه يَصغُر البروتون بمقدار 1/1836.⁴

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} “ions vs electrons”, diffirencebetween, 15/4/2015, Retrieved 13/1/2022. Edited.
2. ^ ^{أ ب} “أيون”، موسوعة معرفة ، اطّلع عليه بتاريخ 13/1/2022. بتصرّف.
3. “إلكترون”، موسوعة معرفة ، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2022. بتصرّف.
4. ” ما هو الإلكترون”، ناسا بالعربي ، 17/8/2016، اطّلع عليه بتاريخ 12/1/2022. بتصرّف.