Ključna razlika između slobodnih radikala i iona je u tome što slobodni radikali imaju jedan ili više nesparenih elektrona, ali ioni imaju uparene elektrone.
Možemo objasniti razliku između slobodnog radikala i iona iz osnovnih svojstava iona i slobodnog radikala. Ion se može pojaviti kao molekula ili atom s nabojem (pozitivnim ili negativnim) zbog gubitka ili dobitka elektrona. Ioni imaju negativan naboj zbog dobivanja elektrona i zadržavaju pozitivan naboj zbog gubitka elektrona. Ioni se mogu pojaviti kao kemijske vrste s jednim ili više naboja, ovisno o broju dobivenih ili izgubljenih elektrona. Slobodni radikali su molekule ili atomi koji imaju najmanje jedan nespareni elektron. Ovaj članak govori o razlici između slobodnih radikala i iona, uključujući njihove posebne karakteristike.
Što je slobodni radikal?
Slobodni radikal je atom ili skupina atoma koja sadrži jedan ili više nesparenih elektrona. Vrlo su reaktivni zbog prisutnosti nesparenog elektrona. Slobodni radikali su vrlo nestabilni i pokušavaju steći stabilnost prihvaćanjem potrebnog elektrona. Oni reagiraju s drugim kemijskim spojevima hvatanjem potrebnog elektrona. Slobodni radikali su važni međuprodukti u prirodnim procesima. Slobodne radikale možemo označiti superskriptnom točkom s desne strane. Na primjer, H, Cl, HO, H3C
Slika 01: Hidroksilni radikal
Dugotrajni slobodni radikali su u tri kategorije: stabilni radikali, postojani radikali i di-radikali.
- Stabilni radikali: Glavni primjer stabilnog radikala je molekularni kisik O2. Organski radikali koji sadrže konjugirani π sustav mogu dugo živjeti.
- Postojani radikali: Dugotrajni su zbog steričke gužve oko središta radikala i fizički im je teško reagirati s drugom molekulom.
- Di-radikali: Neke molekule imaju dva središta radikala, nazivamo ih di-radikali. Molekularni kisik prirodno (atmosferski kisik) postoji kao diradikal.
Što je Ion?
Ioni mogu nastati kada kemijska vrsta dobiva ili gubi elektrone u kemijskim reakcijama; imaju pozitivan (+) ili negativan (-) naboj. Oni dobivaju negativan naboj prihvaćanjem elektrona(a) i pozitivan naboj doniranjem elektrona molekuli ili elementu s nedostatkom elektrona. Prihvaćanje ili doniranje elektrona izravno utječe na veličinu iona; dramatično mijenja veličinu molekule. Atom ili skupinu atoma bez negativnog ili pozitivnog naboja nazivamo "neutralni"; da biste postali neutralni atom ili molekula, broj protona mora biti jednak broju elektrona.
Slika 02: Stvaranje kationa i aniona
Stoga postoje dva oblika iona kako slijedi.
- Kationi ili (+) ioni – često metali spadaju u ovu kategoriju jer metali gube elektrone da bi postali pozitivno (+) nabijeni (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Anioni (-) ioni – često nemetali spadaju u ovu kategoriju jer nemetali dobivaju elektrone da postanu negativno (-) nabijeni (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Koja je razlika između slobodnih radikala i iona?
Ključna razlika između slobodnih radikala i iona je u tome što slobodni radikali imaju jedan ili više nesparenih elektrona, ali ioni imaju uparene elektrone. Stoga su slobodni radikali vrlo nestabilni dok su ioni relativno stabilni. Dakle, ovo je također značajna razlika između slobodnih radikala i iona. Međutim, radikali mogu postojati sami dok je većina iona kombinirana sa suprotno nabijenim ionima. Kada razmotrimo više o njihovoj stabilnosti, slobodni radikali postaju stabilni prihvaćanjem elektrona, ali ioni su stabilni kada tvore komplekse sa spojevima suprotnog naboja.
Još jedna važna razlika između slobodnih radikala i iona je da ioni uvijek imaju naboj, ali slobodni radikali nisu nabijene vrste čak i ako imaju nesparene elektrone. Ova razlika nastaje jer u ionu ukupan broj elektrona nije uvijek jednak broju protona u jezgri, dok je u slobodnom radikalu broj elektrona jednak broju protona.
Infografika u nastavku pruža više pojedinosti o razlici između slobodnih radikala i iona.
Sažetak – slobodni radikali protiv iona
Možemo opisati oba pojma, slobodne radikale i ione, koristeći broj elektrona koji pripadaju određenoj vrsti. Ovdje je najznačajnija razlika između slobodnih radikala i iona u tome što slobodni radikali imaju nesparene elektrone, ali ioni imaju uparene elektrone. Stoga su slobodni radikali reaktivniji. S druge strane, ioni postaju kemijski stabilni tvoreći spojeve sa suprotno nabijenim ionima/molekulama.
