ความแตกต่างระหว่างไอออนกับอิเล็กตรอน

2025 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 12:08

ไอออนกับอิเล็กตรอน

อิเล็กตรอนและไอออนมีความแตกต่างกันมากมาย ขนาด ประจุ และธรรมชาติคือบางส่วน อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุลบและไอออนเป็นโมเลกุลหรืออะตอมที่มีประจุลบหรือบวก คุณสมบัติของอิเล็กตรอนอธิบายโดยใช้ "กลศาสตร์ควอนตัม" แต่คุณสมบัติของไอออนสามารถอธิบายได้โดยใช้เคมีทั่วไป อิเล็กตรอน (สัญลักษณ์: β- หรือ ℮-) เป็นอนุภาคย่อยของอะตอม และไม่มีอนุภาคย่อยหรือโครงสร้างย่อย แต่อิออนอาจมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยส่วนประกอบย่อย

อิเล็กตรอนคืออะไร

อิเล็กตรอนถูกค้นพบครั้งแรกโดย J. J. Thompson ในปี 1906 ขณะที่เขาทำงานกับรังสีแคโทดที่เรียกว่าลำอิเล็กตรอน เขาพบว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุลบ เขาเคยเรียกพวกเขาว่า "corpuscles" นอกจากนี้ เขาพบว่าอิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบของอะตอมและมีขนาดเล็กกว่าอะตอมไฮโดรเจนถึง 1,000 เท่า ขนาดของอิเล็กตรอนประมาณ 1/1836 ของโปรตอน

ตามทฤษฎีของบอร์ อิเล็กตรอนจะโคจรรอบนิวเคลียส แต่ต่อมา จากการทดลองทางวิทยาศาสตร์ พบว่าอิเล็กตรอนมีพฤติกรรมเหมือนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามากกว่าอนุภาคที่โคจรอยู่

ไอออนคืออะไร

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไอออนเป็นโมเลกุลหรืออะตอมที่มีประจุลบหรือบวก ทั้งอะตอมและโมเลกุลสามารถสร้างไอออนได้โดยการรับหรือเอาอิเล็กตรอนออกพวกเขาได้รับประจุบวก (K⁺, Ca²⁺, Al³⁺) โดยเอาอิเล็กตรอนและ ได้รับประจุลบ (Cl^–, S^2-, AlO₃– ^{) โดยรับอิเล็กตรอน เมื่อเกิดไอออนขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนจะไม่เท่ากับจำนวนโปรตอน อย่างไรก็ตาม มันไม่เปลี่ยนแปลงจำนวนโปรตอนในอะตอม/โมเลกุล การเพิ่มหรือการสูญเสียอิเล็กตรอนอย่างน้อยหนึ่งตัวมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอะตอม/โมเลกุลของพ่อแม่}

อิเล็กตรอนและไอออนต่างกันอย่างไร

ค่าไฟฟ้า:

• อิเล็กตรอนถือเป็นอนุภาคมูลฐานที่มีประจุลบ แต่อาจเป็นบวกหรือลบก็ได้

• ไอออนที่มีประจุบวกเรียกว่า "ไอออนบวก" และไอออนที่มีประจุลบในทำนองเดียวกันจะเรียกว่า "ไอออนลบ" ไอออนเกิดขึ้นจากการรับหรือบริจาคอิเล็กตรอน

– ตัวอย่างของไอออนบวก: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Pb⁴⁺, NH₄⁺

- ตัวอย่างของไอออนลบ: Cl^–, S^2-, AlO₃ ^–

ขนาด:

• อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับไอออน

• ขนาดของไอออนจะแตกต่างกันไปตามปัจจัยหลายประการ

• ขนาดของอิเล็กตรอนเป็นค่าคงที่ ประมาณ 1/1836 ของโปรตอน

โครงสร้างอะตอม:

• อิเล็กตรอนไม่ใช่พหุอะตอมหรือโมโนอะตอม อิเล็กตรอนไม่รวมตัวกันเป็นสารประกอบ

• ไอออนสามารถเป็นพหุอะตอมหรือโมโนอะตอมได้ monatomic ion มีอะตอมเพียงอะตอมเดียว ในขณะที่ polyatomic ion มีอะตอมมากกว่าหนึ่งอะตอม

– โมโนอะตอมไอออน: Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺, PB⁴⁺

– โพลีอะตอมมิกไอออน: ClO₃^–, SO₄ ^3-

อนุภาค:

• อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคขนาดเล็กและมีคุณสมบัติของอนุภาคคลื่น (ความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่น)

• ไอออนถือเป็นอนุภาคเท่านั้น

องค์ประกอบ:

• อิเล็กตรอนถือเป็นอนุภาคมูลฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง อิเล็กตรอนไม่สามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบหรือโครงสร้างย่อยที่มีขนาดเล็กลงได้

• ไอออนทั้งหมดมีองค์ประกอบย่อย ตัวอย่างเช่น polyatomic ions ประกอบด้วยอะตอมต่างๆ อะตอมสามารถแบ่งย่อยได้อีกเป็นนิวตรอน โปรตอน อิเล็กตรอน ฯลฯ

คุณสมบัติ:

• อิเล็กตรอนทั้งหมดมีคุณสมบัติอนุภาคคลื่นคล้ายกัน ซึ่งสามารถอธิบายได้โดยใช้กลศาสตร์ควอนตัม

• คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของไอออนแตกต่างกันไปในแต่ละไอออน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไอออนต่าง ๆ มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพต่างกัน