Ion, Cation, Anion   이온, 양 이온, 음 이온

(2017-02-28)

Ionization, 이온화, Polyatomic Ion, 다원자 이온, Electrolytic Dissociation, 전리, 해리

1. 이온(Ion)

  ㅇ 중성 원자가 전자를 잃거나 얻어서 전하를 띄게된 입자
     - 전기적으로 중성이 아닌 입자전하운반체 참조

  ※ 1832년 패러데이(Michael Faraday, 1791-1867)는 전기분해(전기화학) 실험에서,
     - 용해된 분자가 상반된 대전 조각(즉,이온)으로 나뉘어 각각 전극으로 이동한다고 관찰함


2. 자연계에서의 이온

  ㅇ 자연계에서는 중성 원자 보다 이온으로 존재하는 경우가 많음

     - 양 이온 (Cation) : 양 전하로 하전된 입자 
        . 주로, 금속 원소로써, 1A족,2A족 원자가 전자를 잃고 + 전하를 띔
        . 例) LiLi+ + 1e-  (Li+ : 양이온)

     - 음 이온 (Anion) : 음 전하로 하전된 입자
        . 주로, 비금속 원소로써, 7A족,6A족 원자가 전자를 얻어 - 전하를 띔
        . 例) F + 1e- → F-  (F- : 음 이온)

  ㅇ 다원자 이온 (Polyatomic Ion)
     - 3 이상의 화학원소를 포함하는 이온결합 화합물
        . 주로, 다원자 음이온 임
        . 例) 황산 이온 (SO42-), 탄산 이온 (CO32-), 질산 이온 (NO3-), 
              하이드록사이드(수산화) 이온 (OH-) 등


3. 이온화(Ionization) = 전리,해리(Electrolytic Dissociation)

  ㅇ 중성 입자(원자,분자)로부터 1 이상의 전자들이 `분리/해리/전리`되어 양으로 대전
     - 또는, 중성 입자에 1 이상의 전자들이 결합하여 `전하축적`되며 음으로 대전되는 현상
        . 결국, 전체적으로 중성이 아닌 원자 또는 분자가 되는 것

  ㅇ 例) 
     - 전자 방출 (Electron Emission) 현상
        . 금속 또는 고체 표면에서 전자의 이탈 즉, 전리/해리되는 현상
     - 이온결합화합물이 물에 녹아 이온들이 서로 분리되어 용매 분자에 둘러싸여, 
        . 다소 독립적인 입자용액 속을 떠돌아다닐 수 있게되는 현상       ☞ 수화(水化) 참조


4. [이온 관련 참고용어]이온화 에너지 (Ionization Energy)
     - 바닥상태기체 원자,분자,이온으로부터 전자 하나를 떼어내는데 필요한 최소 에너지이온 결합 (Ionic Bond)
     - 1 이상의 전자들이 전이되어 이온화된 원자들 간에 전기적 인력으로 결합된 화학결합

  ㅇ 이온 전하수 (Charge Number) z
     - 이온이 갖는 전하의 수
        . 例) Li+ : z = 1,  Li2+ : z = 2

  ㅇ 이온화 경향 (Ionization Tendency)
     - 금속전해질(이온 용액)과 접할 때 이온이 되어 용액 속으로 들어가려는 경향
        . 금속 이온화경향 순 例)  K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Mn > Zn > Cr> Fe > Co 
                                  > Ni > Mo > Sn > Pb > Cu > Hg > Ag > Pt > Au 등


[이온 화합물] 1. 이온 2. 이온 결합 3. 이온 화합물 4. 할로젠
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