Maailma on kaunis paikka. Vuoret, meri, taivas ja kaikki fyysisesti olemassa olevat asiat; kaikki nämä asiat koostuvat atomeista. Ne ovat maailmankaikkeuden rakennuspalikoita. Itse atomit eivät kuitenkaan ole stabiileja, joten ne stabiloivat itsensä muodostamalla molekyylejä ja ioneja.
Molekyyli vs ioni
Ero molekyylin ja ionin välillä on, että molekyylillä ei ole nettovarausta, kun taas ionilla on. Tämä tapahtuu, koska kaikki tässä universumissa haluaa saavuttaa tasapainon. Atomit tekevät tämän muodostamalla molekyylejä ja ioneja. Myös molekyylejä muodostuu jakamalla elektroneja, kun taas ioneja muodostuu elektronien vaihdon seurauksena.
Yksi tai useampi atomi muodostaa kovalenttisia sidoksia molekyyliksi. Pienin yksikkö, josta aine koostuu, on molekyyli. Molekyyli säilyttää kaikki aineen kemialliset ominaisuudet. Molekyylit on kuvattu atomeilla, jotka esitetään ympyröillä muodostaen sidoksia toisiinsa.
Kemiallinen laji, jolla on positiivinen tai negatiivinen nettovaraus, tunnetaan ionina. Atomia, samoin kuin molekyyliä, voidaan kutsua ioniksi, jos niiden nettovaraus ei ole nolla. Näin ollen kaikilla ioneilla on joko enemmän elektroneja kuin protoneissa tai enemmän protoneja kuin elektroneja niiden molekyyli- tai atomirakenteessa.
Molekyylin ja ionin vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Molekyyli | Ioni |
| Elektronien jakautuminen | Molekyylit muodostuvat elektronien jakamisesta kahden tai useamman atomin välillä tai kahden vastakkaisesti varautuneen ionin vaikutuksesta. | Ioneja muodostuu, kun atomit saavat tai menettävät varauksen saavuttaakseen jalokaasukonfiguraation. |
| Koko | Molekyylikoko riippuu sidoksen muodostukseen osallistuvien atomien tai ionien koosta. | Anionit ovat suurempia kuin emomolekyylit ja kationit pienempiä kuin emomolekyylit. |
| Vakaus | Molekyylit ovat vakaampia kuin ionit. | Ionit ovat vähemmän stabiileja kuin molekyylit. |
| Muodostus | Molekyylit muodostuvat kovalenttisilla sidoksilla tai ionisidoksilla. | Ionit muodostuvat ionisidoksella kahden vastakkaisen varauksen omaavan ionin välillä ja ovat kovalenttisia vahvempia. |
| Sähkön johtuminen | Koska molekyyleillä on nolla nettovarausta, ne eivät ole hyviä sähkönjohtimia. | Ionit ovat hyviä sähkönjohtajia. |
Mikä on molekyyli?
Yhdisteen pienin yksikkö, joka osoittaa yhdisteen kemialliset ominaisuudet, tunnetaan molekyylinä. Molekyylit koostuvat kahdesta tai useammasta atomista, jotka ovat kovalenttisesti sitoutuneet toisiinsa, eli niillä on yksi tai useampi elektroni.
Molekyylit voivat olla homonukleaarisia ja heteronukleaarisia, mikä tarkoittaa, että ne sisältävät saman alkuaineen tai vastaavasti eri alkuaineita. Molekyylit muodostavat suurimman osan maapallosta, ja melkein kaikki orgaaniset aineet koostuvat molekyyleistä.
Kun kaksi atomia, joissa on epätäydellisiä okteteja, jakavat atomeja keskenään, muodostuu kovalenttinen sidos. Kovalenttinen sidos muuttaa eri atomit molekyyliksi. Molekyylit koostuvat atomeista, jotka on ryhmitelty yhteen joko kovalenttisten sidosten tai ionisidosten kautta.
Kovalenttisesti sitoutuneet molekyylit ovat heikompia kuin ionisitoutuneet molekyylit. Tämä tapahtuu, koska ionisidoksilla on erittäin vahva sähköstaattinen voima, joka pitää ionit yhdessä. Tästä johtuen ioniset molekyylit ovat vakaampia kuin kovalenttisesti sitoutuneet molekyylit.
Mikä on ioni?
Ioni on kemiallinen laji, jolla on jonkin suuruinen positiivinen tai negatiivinen nettovaraus. Ionit viittaavat molekyyleihin ja atomeihin, joiden nettovaraus on nollasta poikkeava. Siksi ioneissa on joko enemmän protoneja kuin elektroneja tai enemmän elektroneja kuin protoneja molekyyli- tai atomirakenteessaan.
Ioneja, joissa on enemmän elektroneja kuin protoneissa ja joilla on negatiivinen nettovaraus, kutsutaan anioneiksi. Sitä vastoin ioneja, joissa on enemmän protoneja kuin elektroneissa ja joilla on positiivinen nettovaraus, kutsutaan kationeiksi.
Ionisidokset muodostuvat vain, kun negatiivisesti varautuneen anionin ja positiivisesti varautuneen kationin välille syntyy sähköstaattisia voimia. Nämä sähköstaattiset voimat houkuttelevat anioneja ja kationeja toisiinsa vakauttaakseen nettovarauksen. Nämä sähköstaattiset voimat auttavat ioniyhdisteiden muodostumisessa.
Ioneja, jotka on valmistettu vain yhdestä alkuaineesta, kutsutaan atomi-ioneiksi tai monoatomisiksi ioneiksi. Osallistuvilla atomeilla on nettovaraus, joko positiivinen tai negatiivinen. Jos taas kaksi tai useampia alkuaineita on mukana ionissa, niitä kutsutaan molekyyli-ioneiksi tai polyatomisiksi ioneiksi.
Tärkeimmät erot molekyylien ja ionien välillä
Johtopäätös
Kaikki ympärillämme on atomeista. Atomit eivät itsessään ole stabiileja. Siksi atomit, paitsi inertit kaasut, muodostavat sidoksia saavuttaakseen tasapainon ja alentaakseen energiaansa. Nämä sidokset muodostuvat joko jakamalla elektroneja tai vastakkaisten varausten välisten voimakkaiden sähköstaattisten voimien vuoksi.
Kun kaksi tai useampi atomi jakavat elektronit ja muodostavat kovalenttisia sidoksia, ne muodostavat molekyylejä. Molekyyleillä ei ole positiivista tai negatiivista nettovarausta. Ioneilla taas on negatiivinen tai positiivinen nettovaraus.
Kahden ionin välisistä varauseroista johtuen sähköstaattiset voimat alkavat toimia. Kaksi vastakkaisen varauksen omaavaa ionia vetävät puoleensa toisiaan muodostaen ionimolekyylejä. Nämä molekyylit ovat vakaampia kuin kovalenttisesti sitoutuneet molekyylit. Joitakin esimerkkejä molekyyleistä ovat H2, O2, H2O, CH4, CH2O, N2, NaCl, CH3COOH jne. Joitakin esimerkkejä ioneista ovat Al+3, Ba+2, Bi+2, Na+, Cl-, N-3, O- 2 jne.
