Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen

Das Hauptunterschied Zwischen freien Radikalen und Ionen liegt das freie Radikale haben ein oder mehrere ungepaarte Elektronen, aber Ionen haben Elektronenpaare.

Wir können den Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen aus den grundlegenden Eigenschaften eines Ions und eines freien Radikals erklären. Ein Ion kann als Molekül oder Atom mit einer Ladung (positiv oder negativ) aufgrund des Verlusts oder der Verstärkung eines Elektrons auftreten. Ionen haben aufgrund einer Verstärkung eines Elektrons eine negative Ladung und aufgrund eines Elektronenverlusts eine positive Ladung. Ionen können als einzeln oder mehrfach geladene chemische Spezies auftreten, abhängig von der Anzahl der gewonnenen oder verlorenen Elektronen. Freie Radikale sind Moleküle oder Atome, die mindestens ein ungepaartes Elektron aufweisen. In diesem Artikel geht es um den Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen, einschließlich ihrer besonderen Eigenschaften.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Free Radical?
3. Was ist Ion?
4. Side-by-Side-Vergleich - Free Radical vs. Ion in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Free Radical??

Ein freies Radikal ist ein Atom oder eine Atomgruppe, die ein oder mehrere ungepaarte Elektronen enthält. Sie sind aufgrund des Vorhandenseins eines ungepaarten Elektrons sehr reaktiv. Freie Radikale sind sehr instabil und versuchen, durch die Aufnahme des benötigten Elektrons Stabilität zu gewinnen. Sie reagieren mit anderen chemischen Verbindungen, indem sie das benötigte Elektron einfangen. Freie Radikale sind wichtige Zwischenprodukte in natürlichen Prozessen. Freie Radikale können wir durch einen hochgestellten Punkt rechts kennzeichnen. Zum Beispiel H^., Cl^., HO^., H3C^.

Abbildung 01: Das Hydroxylradikal

Langlebige freie Radikale lassen sich in drei Kategorien einteilen: stabile Radikale, persistente Radikale und Di-Radikale.

1. Stabile RadikaleDas wichtigste Beispiel für ein stabiles Radikal ist molekularer Sauerstoff O₂. Organische Radikale, die ein konjugiertes π-System enthalten, können eine lange Lebensdauer haben.
2. Anhaltende Radikale: Sie haben eine lange Lebensdauer, da das radikalische Zentrum sterisch dicht ist und es ihnen schwer fällt, mit einem anderen Molekül zu reagieren.
3. Di-RadikaleEinige Moleküle haben zwei Radikalzentren, wir nennen sie Di-Radikale. Molekularer Sauerstoff existiert natürlich (Luftsauerstoff) als Diradikal.

Was ist Ion??

Ionen können sich bilden, wenn eine chemische Spezies bei chemischen Reaktionen Elektronen gewinnt oder verliert; Sie haben eine positive (+) oder negative (-) Ladung. Diese erhalten eine negative Ladung, indem sie ein Elektron (e) annehmen, und eine positive Ladung, indem sie Elektronen an ein Elektronenmangel-Molekül oder ein Element abgeben. Das Akzeptieren oder Abgeben von Elektronen beeinflusst direkt die Größe des Ions. es verändert die molekulare Größe dramatisch. Wir nennen ein Atom oder eine Gruppe von Atomen ohne negative oder positive Ladung als "neutral"; Um ein neutrales Atom oder Molekül zu werden, muss die Anzahl der Protonen der Anzahl der Elektronen entsprechen.

Abbildung 02: Bildung von Kationen und Anionen

Daher gibt es zwei Formen von Ionen wie folgt.

1. Kationen oder (+) Ionen - Metalle fallen häufig in diese Kategorie, da Metalle Elektronen verlieren, um positiv (+) geladen zu werden (Na⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Al³⁺)
2. Anionen (-) ionen - Nichtmetalle fallen häufig unter diese Kategorie, da Nichtmetalle Elektronen gewinnen, um negativ (-) geladen zu werden (Cl^-, S^2-, O^2-, Br^-)

Was ist der Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen??

Der Hauptunterschied zwischen freien Radikalen und Ionen besteht darin, dass die freien Radikale ein oder mehrere ungepaarte Elektronen haben, Ionen jedoch paarweise Elektronen. Daher sind freie Radikale sehr instabil, während Ionen relativ stabil sind. Daher ist dies auch ein signifikanter Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen. Radikale können jedoch für sich allein existieren, während die meisten Ionen mit entgegengesetzt geladenen Ionen kombiniert werden. Wenn man sich mehr über ihre Stabilität Gedanken macht, werden freie Radikale durch Aufnahme von Elektronen stabil. Ionen sind jedoch stabil, wenn sie mit entgegengesetzt geladenen Verbindungen Komplexe bilden.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen freiem Radikal und Ion besteht darin, dass die Ionen immer eine Ladung halten. Freie Radikale sind jedoch keine geladenen Spezies, auch wenn sie ungepaarte Elektronen haben. Dieser Unterschied entsteht dadurch, dass in einem Ion die Gesamtzahl der Elektronen immer nicht der Anzahl der Protonen im Kern entspricht, während in einem freien Radikal die Anzahl der Elektronen der Anzahl der Protonen entspricht.

Die folgende Infografik enthält weitere Details zum Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen.

Zusammenfassung - Free Radical vs Ion

Wir können sowohl die Ausdrücke freie Radikale als auch Ionen beschreiben, indem wir die Anzahl der Elektronen verwenden, die zu einer bestimmten Spezies gehören. Hier besteht der wichtigste Unterschied zwischen freien Radikalen und Ionen darin, dass die freien Radikale ungepaarte Elektronen haben, Ionen jedoch gepaarte Elektronen. Daher sind freie Radikale reaktiver. Auf der anderen Seite werden Ionen chemisch stabil, indem sie Verbindungen mit entgegengesetzt geladenen Ionen / Molekülen bilden.

Referenz:

1. "Radikal (Chemie)". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. Oktober 2018. Hier verfügbar  
2. „Ion“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16. Oktober 2018. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. "Hydroxyl-Radikal" Von SmokeyJoe - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia 
2. "Ions" von Jkwchui - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia