Sự khác biệt giữa Radical tự do và Ion

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt chính giữa gốc tự do và ion là các gốc tự do có một hoặc nhiều điện tử chưa ghép đôi, nhưng các ion có điện tử ghép đôi.

Chúng ta có thể giải thích sự khác biệt giữa gốc tự do và ion từ các tính chất cơ bản của ion và gốc tự do. Một ion có thể xảy ra như một phân tử hoặc nguyên tử mang điện tích (dương hoặc âm) do sự mất hoặc đạt được của một điện tử. Các ion giữ điện tích âm do sự thu được của một điện tử và giữ điện tích dương do mất đi một điện tử. Các ion có thể xuất hiện dưới dạng đơn chất hoặc đa điện tích, tùy thuộc vào số lượng điện tử thu được hoặc mất đi. Gốc tự do là những phân tử hoặc nguyên tử có ít nhất một điện tử chưa ghép đôi. Bài viết này nói về sự khác biệt giữa gốc tự do và ion, bao gồm các đặc điểm đặc biệt của chúng.

Miễn phí Radical là gì?

A Gốc tự do là một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử chứa một hoặc nhiều electron chưa ghép đôi. Chúng có tính phản ứng cao do sự hiện diện của một điện tử chưa ghép đôi. Các gốc tự do rất không ổn định và cố gắng đạt được sự ổn định bằng cách nhận điện tử cần thiết. Chúng phản ứng với các hợp chất hóa học khác bằng cách thu nhận điện tử cần thiết. Gốc tự do là chất trung gian quan trọng trong các quá trình tự nhiên. Chúng ta có thể biểu thị các gốc tự do bằng một dấu chấm trên bên phải. Ví dụ: H, Cl, HO, H3C

Hình 01: Hydroxyl Radical

Các gốc tự do tồn tại lâu dài gồm ba loại: gốc ổn định, gốc dai dẳng và gốc di.

1. Gốc ổn định: Ví dụ chính về gốc bền là oxy phân tử O_{2. Các gốc hữu cơ chứa hệ liên hợp π có thể tồn tại lâu dài.}
2. Gốc bền vững: Chúng tồn tại lâu dài do sự tập trung của steric xung quanh trung tâm gốc và khiến chúng khó phản ứng về mặt vật lý với phân tử khác.
3. Gốc di: Một số phân tử có hai tâm gốc, chúng tôi đặt tên chúng là gốc di. Ôxy phân tử tự nhiên (ôxy trong khí quyển) tồn tại như một chất lưỡng tính.

Ion là gì?

Các ioncó thể hình thành khi một loài hóa học nhận hoặc mất electron trong các phản ứng hóa học; chúng mang điện tích dương (+) hoặc âm (-). Chúng nhận điện tích âm bằng cách nhận (các) điện tử và điện tích dương bằng cách tặng điện tử cho phân tử hoặc nguyên tố thiếu hụt điện tử. Nhận hoặc cho electron ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước của ion; nó làm thay đổi kích thước phân tử một cách đáng kể. Chúng tôi đặt tên một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử không có điện tích âm hoặc dương là "trung tính"; để trở thành một nguyên tử hoặc một phân tử trung hòa, số proton cần bằng số electron.

Hình 02: Sự hình thành cation và anion

Do đó có hai dạng ion như sau.

1. Cation hoặc ion (+) - thường là kim loại thuộc loại này vì kim loại mất electron để trở thành điện tích dương (+) (Na⁺, Ba^{2 +}, Ca^{2 +}, Al^{3 +)}
2. Các ion anion (-) - thường là các phi kim thuộc loại này vì các phi kim nhận được electron để trở thành mang điện âm (-) (Cl^-, S^2-, O^2-, Br^-)

Sự khác biệt giữa Radical tự do và Ion là gì?

Sự khác biệt chính giữa gốc tự do và ion là các gốc tự do có một hoặc nhiều điện tử chưa ghép đôi, nhưng các ion có điện tử ghép đôi. Do đó, các gốc tự do rất không ổn định trong khi các ion tương đối ổn định. Do đó, đây cũng là sự khác biệt đáng kể giữa gốc tự do và ion. Tuy nhiên, các gốc có thể tự tồn tại trong khi hầu hết các ion được kết hợp với các ion tích điện trái dấu. Khi xem xét thêm về tính ổn định của chúng, các gốc tự do trở nên ổn định bằng cách nhận các điện tử, nhưng các ion lại ổn định khi chúng tạo phức với các hợp chất mang điện trái dấu.

Sự khác biệt quan trọng khác giữa gốc tự do và ion là các ion luôn mang điện tích, nhưng các gốc tự do không phải là loài mang điện ngay cả khi chúng có các điện tử chưa ghép đôi. Sự khác biệt này nảy sinh bởi vì, trong một ion, tổng số electron luôn không bằng số proton trong hạt nhân trong khi trong một gốc tự do, số electron bằng số proton.

Đồ họa thông tin dưới đây cung cấp thêm chi tiết về sự khác biệt giữa gốc tự do và ion.

Tóm tắt - Miễn phí Radical vs Ion

Chúng ta có thể mô tả cả thuật ngữ, gốc tự do và ion, bằng cách sử dụng số lượng điện tử thuộc về một loài cụ thể. Ở đây, sự khác biệt đáng kể nhất giữa các gốc tự do và các ion là các gốc tự do có các điện tử chưa ghép đôi nhưng các ion có các điện tử ghép đôi. Do đó, các gốc tự do dễ phản ứng hơn. Mặt khác, các ion trở nên ổn định về mặt hóa học bằng cách tạo thành các hợp chất với các ion / phân tử mang điện trái dấu.