Sự khác biệt chính - Nguyên tử và Ion

Nguyên tử là khối cấu tạo của vật chất. Tất cả vật chất đều được cấu tạo bởi các nguyên tử. Trước đó, các nhà khoa học tin rằng một nguyên tử không thể bị phân chia thêm nữa. Nhưng những khám phá sau đó đã phát hiện ra rằng các nguyên tử có thể được chia nhỏ hơn nữa thành các hạt hạ nguyên tử. Các hạt hạ nguyên tử chính là proton, neutron và electron. Cấu trúc cơ bản được tạo ra từ một số nguyên tử được gọi là phân tử. Ion là một dẫn xuất của một nguyên tử cụ thể. Sự khác biệt chính giữa nguyên tử và ion là nguyên tử không có điện tích thuần trong khi các ion có điện tích thuần.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Nguyên tử là gì - Định nghĩa, các tính năng cơ bản và ví dụ 2. Ion là gì - Định nghĩa, các tính năng cơ bản và ví dụ 3. Điểm giống nhau giữa nguyên tử và ion - Sơ lược các tính năng chung 4. Sự khác biệt giữa nguyên tử và ion là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: Anion, Nguyên tử, Cation, Electron, Ion, Neutron, Proton

Atom là gì

Nguyên tử là đơn vị cơ bản của mọi vật chất. Nói cách khác, mọi vật chất đều được tạo ra từ các nguyên tử. Mặc dù các nhà khoa học trước đó tin rằng các nguyên tử không thể bị phân chia thêm nữa, nhưng khái niệm đó không còn giá trị nữa. Khái niệm đó đã được thay đổi khi phát hiện ra electron, proton và hạt nhân. Sau đó, lý thuyết nguyên tử được phát triển trong đó mô tả cấu trúc của nguyên tử.

Theo lý thuyết nguyên tử hiện đại, một nguyên tử được cấu tạo bởi hai thành phần. Chúng là hạt nhân và obitan nguyên tử. Hạt nhân bao gồm các proton, là các hạt hạ nguyên tử mang điện tích dương và neutron, là các hạt hạ nguyên tử mang điện tích trung hòa. Điện tích của một proton là +1. Xung quanh hạt nhân, có một đám mây electron, trong đó các electron của nguyên tử chuyển động dọc theo các quỹ đạo giả định. Một êlectron có điện tích -1. Do đó, các electron là các hạt mang điện tích âm.

Các nguyên tử của một nguyên tố nào đó giống hệt nhau. Do đó, số proton và nơtron có trong hạt nhân của các nguyên tử là bằng nhau đối với một nguyên tố. Số electron xung quanh hạt nhân là như nhau đối với các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố.

Các proton và neutron dính với nhau trong hạt nhân do các lực mạnh tồn tại giữa các hạt này. Các lực này được gọi là lực tương tác. Những tương tác này xảy ra do sự trao đổi của các hạt rất nhỏ được gọi là meson. Do đó, để phá vỡ một hạt nhân thành các proton và neutron, cần phải có một năng lượng rất lớn. Các êlectron đang chuyển động xung quanh hạt nhân. Vì các electron mang điện tích âm; electron không bị hút bởi các proton mang điện tích dương trong hạt nhân không rơi vào hạt nhân vì lực tạo thành do chuyển động của electron bằng lực hút của hạt nhân. Vì hai lực này cân bằng lẫn nhau nên các electron vẫn chuyển động ở một khoảng cách cụ thể so với hạt nhân. Con đường mà các electron này di chuyển được gọi là vỏ hoặc quỹ đạo.

Hình 1: Cấu trúc nguyên tử đơn giản

Cấu trúc của một nguyên tử có thể được đưa ra như thế này, nhưng nó là sai. Cấu trúc thực tế phức tạp hơn nhiều so với hình ảnh trên.

Các nguyên tử có khả năng tham gia vào các liên kết hóa học. Các nguyên tử gắn với nhau để tạo thành phân tử hoặc hợp chất. Những sự gắn kết này xảy ra thông qua các liên kết hóa học. Các liên kết này có thể là liên kết cộng hóa trị, liên kết ion, liên kết tọa độ hoặc liên kết kim loại. Trong quá trình hình thành các liên kết này, xảy ra trao đổi electron. Nhưng các proton và neutron trong hạt nhân không tham gia vào liên kết hóa học. Nhưng trong quá trình phân rã phóng xạ, hạt nhân của một nguyên tử được biến đổi thành một hạt nhân hoàn toàn khác thông qua việc chuyển đổi proton hoặc neutron thành các hạt khác nhau cùng với sự phát ra bức xạ.

Ion là gì

Ion là một nguyên tử hoặc phân tử có điện tích thuần. Điện tích này có thể là điện tích dương hoặc điện tích âm. Một ion được hình thành khi một nguyên tử hoặc một phân tử mất hoặc nhận electron. Ví dụ, nếu một nguyên tử cụ thể mất một điện tử, thì sẽ không có đủ điện tử để trung hòa tổng điện tích dương của hạt nhân. Do đó, toàn bộ nguyên tử nhận được một điện tích dương thuần. Nhưng nếu một nguyên tử nhận được một điện tử, thì sẽ không có đủ proton trong hạt nhân để trung hòa tổng điện tích âm của tất cả các điện tử. Do đó, toàn bộ nguyên tử nhận được một điện tích âm thuần. Vì các ion là các loại mang điện nên chúng có thể bị hút bởi điện trường. Các ion âm bị hút về cực dương trong khi các ion mang điện tích dương bị hút về cực âm.

Các ion có thể tạo thành liên kết ion. Liên kết ion là một loại liên kết hóa học xảy ra do lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện trái dấu. Ion âm tạo liên kết ion với một hoặc nhiều ion dương để trung hòa điện tích thuần.

Hình 2: Sự hình thành các Cation và Anion

Các ion được tìm thấy trong hai loại; cation và anion. Cation là nguyên tử hoặc phân tử có điện tích dương trong khi anion là nguyên tử hoặc phân tử có điện tích âm thuần. Các anion và cation bị hút vào nhau vì chúng là các loài mang điện trái dấu.

Nếu ion là một nguyên tử, thì nó là một ion đơn nguyên tử. Nếu ion là một phân tử, thì nó là một ion đa nguyên tử. Nguyên tử kim loại thường hình thành các ion hoặc cation mang điện tích dương bằng cách loại bỏ một hoặc nhiều electron từ quỹ đạo ngoài cùng. Đó là vì nguyên tử kim loại được cấu tạo bởi một số electron ít hơn ở quỹ đạo ngoài cùng của chúng và liên kết lỏng lẻo với hạt nhân. Do đó, các điện tử này có thể dễ dàng bị mất đi tạo thành cation hơn là hình thành anion bằng cách thu được số lượng điện tử cao để lấp đầy quỹ đạo. Hầu hết các phi kim có xu hướng chia sẻ các electron chưa ghép đôi của chúng hơn là mất đi hoặc giành lấy chúng. Nhưng nếu chúng có xu hướng trở thành ion, chúng nhận được các electron tạo thành anion hơn là trở thành cation bằng cách loại bỏ một số lượng lớn các electron.

Điểm giống nhau giữa nguyên tử và ion

Sự khác biệt giữa nguyên tử và ion

Sự định nghĩa

Nguyên tử: Nguyên tử là đơn vị cơ bản của mọi vật chất.

Ion: Ion là một nguyên tử hoặc phân tử có điện tích thuần.

Sạc điện

Nguyên tử: Nguyên tử mang điện tích trung hòa.

Ion: Các ion mang điện tích dương hoặc tích điện âm.

Sự thu hút đối với lĩnh vực điện

Nguyên tử: Nguyên tử không bị hút vào điện trường.

Ion: Các ion bị hút vào điện trường theo điện tích của chúng.

Số lượng điện tử

Nguyên tử: Nguyên tử được cấu tạo bởi số electron và proton bằng nhau.

Ion: Các ion được cấu tạo bởi số lượng electron và proton không bằng nhau.

Phần kết luận

Nguyên tử là đơn vị cơ bản của mọi vật chất mà mọi vật chất đều được tạo thành. Nguyên tử có thể trở thành ion bằng cách thu hoặc bỏ electron. Nhưng không phải tất cả các ion đều là nguyên tử vì có những phân tử có thể trở thành ion bằng cách loại bỏ hoặc thu nhận electron của phân tử đó. Sự khác biệt chính giữa nguyên tử và ion là nguyên tử không có điện tích thực trong khi các ion bao gồm điện tích thuần.

Người giới thiệu:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Nguyên tử là gì? (Giải thích và Ví dụ). ” Suy nghĩCo. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. 10 tháng 8 năm 2017. 2. "Ion là gì?" Đài BBC. BBC, n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 10 tháng 8 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Sơ đồ nguyên tử” Người tải lên ban đầu là Fastfission tại Wikipedia tiếng Anh - Được Teratornis chuyển từ en.wikipedia sang Commons bằng CommonsHelper. (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia2. “Ions” của Jkwchui - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia