თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ თავისუფალ რადიკალებს აქვთ ერთი ან მეტი დაუწყვილებელი ელექტრონი, მაგრამ იონებს აქვთ დაწყვილებული ელექტრონები.
ჩვენ შეგვიძლია ავხსნათ განსხვავება თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის იონისა და თავისუფალი რადიკალის ძირითადი თვისებებიდან. იონი შეიძლება აღმოჩნდეს როგორც მოლეკულა ან ატომი მუხტით (დადებითი ან უარყოფითი) ელექტრონის დაკარგვის ან მომატების გამო. იონები ინარჩუნებენ უარყოფით მუხტს ელექტრონის მომატების გამო და ინარჩუნებენ დადებით მუხტს ელექტრონის დაკარგვის გამო. იონები შეიძლება აღმოჩნდეს როგორც ერთჯერადი ან მრავალ დამუხტული ქიმიური სახეობები, რაც დამოკიდებულია მიღებული ან დაკარგული ელექტრონების რაოდენობაზე. თავისუფალი რადიკალები არის მოლეკულები ან ატომები, რომლებსაც აქვთ მინიმუმ ერთი დაუწყვილებელი ელექტრონი.ეს სტატია ეხება თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის განსხვავებას, მათ შორის მათ განსაკუთრებულ მახასიათებლებს.
რა არის თავისუფალი რადიკალი?
თავისუფალი რადიკალი არის ატომი ან ატომების ჯგუფი, რომელიც შეიცავს ერთ ან მეტ დაუწყვილებელ ელექტრონს. ისინი ძალიან რეაქტიულები არიან დაუწყვილებელი ელექტრონის არსებობის გამო. თავისუფალი რადიკალები ძალიან არასტაბილურია და ცდილობენ მოიპოვონ სტაბილურობა საჭირო ელექტრონის მიღებით. ისინი რეაგირებენ სხვა ქიმიურ ნაერთებთან საჭირო ელექტრონის დაჭერით. თავისუფალი რადიკალები მნიშვნელოვანი შუამავლებია ბუნებრივ პროცესებში. ჩვენ შეგვიძლია აღვნიშნოთ თავისუფალი რადიკალები ზედნაწერი წერტილით მარჯვნივ. მაგალითად, H, Cl, HO, H3C
სურათი 01: ჰიდროქსილის რადიკალი
გრძელვადიანი თავისუფალი რადიკალები იყოფა სამ კატეგორიად: სტაბილური რადიკალები, მდგრადი რადიკალები და დი-რადიკალები.
- სტაბილური რადიკალები: სტაბილური რადიკალის მთავარი მაგალითია მოლეკულური ჟანგბადი O2. ორგანულმა რადიკალებმა, რომლებიც შეიცავენ კონიუგირებულ π სისტემას, შეიძლება დიდხანს იცოცხლონ.
- მდგრადი რადიკალები: ისინი დიდხანს ცოცხლობენ რადიკალების ცენტრის ირგვლივ სტერიკული შეკრების გამო და მათ ფიზიკურად ართულებს სხვა მოლეკულასთან რეაქციას.
- დირადიკალები: ზოგიერთ მოლეკულას აქვს ორი რადიკალური ცენტრი, ჩვენ მათ ვუწოდებთ დირადიკალებს. მოლეკულური ჟანგბადი ბუნებრივად (ატმოსფერული ჟანგბადი) არსებობს დირადიკალის სახით.
რა არის იონი?
იონები შეიძლება წარმოიქმნას, როდესაც ქიმიური სახეობა იძენს ან კარგავს ელექტრონებს ქიმიურ რეაქციებში; მათ აქვთ დადებითი (+) ან უარყოფითი (-) მუხტი. ისინი იღებენ უარყოფით მუხტს ელექტრონის(ებ)ის მიღებით და დადებით მუხტს ელექტრონების დეფიციტის მოლეკულისთვის ან ელემენტისთვის ელექტრონების შემოწირვით. ელექტრონების მიღება ან დონაცია პირდაპირ გავლენას ახდენს იონის ზომაზე; ის მკვეთრად ცვლის მოლეკულურ ზომას.ატომს ან ატომთა ჯგუფს უარყოფითი ან დადებითი მუხტის გარეშე ვასახელებთ „ნეიტრალურად“; იმისათვის, რომ გახდეს ნეიტრალური ატომი ან მოლეკულა, პროტონების რაოდენობა უნდა იყოს იგივე, რაც ელექტრონების რაოდენობა.
სურათი 02: კატიონებისა და ანიონების წარმოქმნა
აქედან გამომდინარე, არსებობს იონების ორი ფორმა შემდეგნაირად.
- კატიონები ან (+) იონები - ხშირად ლითონები შედის ამ კატეგორიაში, რადგან ლითონები კარგავენ ელექტრონებს დადებით (+) დამუხტულებად (Na+, Ba2 +, Ca2+, ალ3+)
- ანიონები (-) იონები - ხშირად არამეტალები მიეკუთვნება ამ კატეგორიას, რადგან არამეტალები იძენენ ელექტრონებს და გახდებიან უარყოფითი (-) დამუხტული (Cl–, S2- , O2-, Br–)
რა განსხვავებაა თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის?
თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ თავისუფალ რადიკალებს აქვთ ერთი ან მეტი დაუწყვილებელი ელექტრონი, მაგრამ იონებს აქვთ დაწყვილებული ელექტრონები. ამრიგად, თავისუფალი რადიკალები ძალიან არასტაბილურია, ხოლო იონები შედარებით სტაბილურია. აქედან გამომდინარე, ეს ასევე მნიშვნელოვანი განსხვავებაა თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის. თუმცა, რადიკალებს შეუძლიათ არსებობდნენ თავისთავად, მაშინ როდესაც იონების უმეტესობა გაერთიანებულია საპირისპიროდ დამუხტულ იონებთან. მათი სტაბილურობის შესახებ მეტი განხილვისას, თავისუფალი რადიკალები სტაბილურები ხდებიან ელექტრონების მიღებით, მაგრამ იონები სტაბილურია, როდესაც ისინი ქმნიან კომპლექსებს საპირისპიროდ დამუხტულ ნაერთებთან.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის არის ის, რომ იონებს ყოველთვის აქვთ მუხტი, მაგრამ თავისუფალი რადიკალები არ არიან დამუხტული სახეობები მაშინაც კი, თუ მათ აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონები. ეს განსხვავება წარმოიქმნება იმის გამო, რომ იონში, ელექტრონების მთლიანი რაოდენობა ყოველთვის არ არის ბირთვში პროტონების რაოდენობის ტოლი, ხოლო თავისუფალ რადიკალში, ელექტრონების რაოდენობა უდრის პროტონების რაოდენობას.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა გვაწვდის დამატებით დეტალებს თავისუფალ რადიკალსა და იონს შორის სხვაობის შესახებ.
შეჯამება – თავისუფალი რადიკალი იონის წინააღმდეგ
ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ ორივე ტერმინი, თავისუფალი რადიკალები და იონები, კონკრეტული სახეობის კუთვნილი ელექტრონების რაოდენობის გამოყენებით. აქ ყველაზე მნიშვნელოვანი განსხვავება თავისუფალ რადიკალებსა და იონებს შორის არის ის, რომ თავისუფალ რადიკალებს აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონები, მაგრამ იონებს აქვთ დაწყვილებული ელექტრონები. ამრიგად, თავისუფალი რადიკალები უფრო აქტიურია. მეორეს მხრივ, იონები ხდებიან ქიმიურად სტაბილური ნაერთების წარმოქმნით საპირისპიროდ დამუხტული იონებით/მოლეკულებით.
