Η βασική διαφορά μεταξύ της ελεύθερης ρίζας και του ιόντος είναι ότι οι ελεύθερες ρίζες έχουν ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια, αλλά τα ιόντα έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια.
Μπορούμε να εξηγήσουμε τη διαφορά μεταξύ ελεύθερης ρίζας και ιόντος από τις βασικές ιδιότητες ενός ιόντος και μιας ελεύθερης ρίζας. Ένα ιόν μπορεί να εμφανιστεί ως μόριο ή άτομο με φορτίο (θετικό ή αρνητικό) λόγω της απώλειας ή κέρδους ενός ηλεκτρονίου. Τα ιόντα διατηρούν αρνητικό φορτίο λόγω κέρδους ηλεκτρονίου και διατηρούν θετικό φορτίο λόγω απώλειας ηλεκτρονίου. Τα ιόντα μπορεί να εμφανίζονται ως χημικά είδη μεμονωμένα ή πολλαπλά φορτισμένα, ανάλογα με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν ή χάθηκαν. Οι ελεύθερες ρίζες είναι μόρια ή άτομα που έχουν τουλάχιστον ένα ασύζευκτο ηλεκτρόνιο. Αυτό το άρθρο αφορά τη διαφορά μεταξύ ελεύθερων ριζών και ιόντων, συμπεριλαμβανομένων των ειδικών χαρακτηριστικών τους.
Τι είναι η ελεύθερη ρίζα;
Μια ελεύθερη ρίζα είναι ένα άτομο ή μια ομάδα ατόμων που περιέχει ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Είναι εξαιρετικά αντιδραστικά λόγω της παρουσίας ενός μη ζευγαρωμένου ηλεκτρονίου. Οι ελεύθερες ρίζες είναι πολύ ασταθείς και προσπαθούν να αποκτήσουν σταθερότητα δεχόμενοι το απαραίτητο ηλεκτρόνιο. Αντιδρούν με άλλες χημικές ενώσεις συλλαμβάνοντας το απαραίτητο ηλεκτρόνιο. Οι ελεύθερες ρίζες είναι σημαντικά ενδιάμεσα στις φυσικές διεργασίες. Μπορούμε να υποδηλώσουμε τις ελεύθερες ρίζες με μια κουκκίδα προς τα δεξιά. Για παράδειγμα, H, Cl, HO, H3C
Εικόνα 01: Η ρίζα υδροξυλίου
Οι μακρόβιες ελεύθερες ρίζες χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: σταθερές ρίζες, επίμονες ρίζες και διριζικές.
- Σταθερές ρίζες: Το κύριο παράδειγμα μιας σταθερής ρίζας είναι το μοριακό οξυγόνο O2. Οι οργανικές ρίζες που περιέχουν συζευγμένο σύστημα π μπορεί να ζήσουν πολύ.
- Επίμονες ρίζες: Είναι μακρόβιες λόγω του στερικού συνωστισμού γύρω από το ριζικό κέντρο και τις καθιστούν σωματικά δύσκολο να αντιδράσουν με άλλο μόριο.
- Δι-ρίζες: Ορισμένα μόρια έχουν δύο ριζικά κέντρα, τα ονομάζουμε δι-ρίζες. Το μοριακό οξυγόνο φυσικά (ατμοσφαιρικό οξυγόνο) υπάρχει ως ριζικό.
Τι είναι το Ίον;
Τα ιόντα μπορούν να σχηματιστούν όταν ένα χημικό είδος κερδίζει ή χάνει ηλεκτρόνια σε χημικές αντιδράσεις. έχουν θετικό (+) ή αρνητικό (-) φορτίο. Αυτά παίρνουν αρνητικό φορτίο αποδεχόμενος ένα ηλεκτρόνιο(α) και θετικό φορτίο δωρίζοντας ηλεκτρόνια σε ένα μόριο ή ένα στοιχείο με έλλειψη ηλεκτρονίων. Η αποδοχή ή η δωρεά ηλεκτρονίων επηρεάζει άμεσα το μέγεθος του ιόντος. αλλάζει δραματικά το μοριακό μέγεθος. Ονομάζουμε ένα άτομο ή μια ομάδα ατόμων χωρίς αρνητικό ή θετικό φορτίο ως «ουδέτερο». για να γίνει ουδέτερο άτομο ή μόριο, ο αριθμός των πρωτονίων πρέπει να είναι ίδιος με έναν αριθμό ηλεκτρονίων.
Εικόνα 02: Σχηματισμός κατιόντων και ανιόντων
Επομένως υπάρχουν δύο μορφές ιόντων ως εξής.
- Κατιόντα ή (+) ιόντα – συχνά τα μέταλλα ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, καθώς τα μέταλλα χάνουν ηλεκτρόνια για να γίνουν θετικά (+) φορτισμένα (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Ανιόντα (-) - συχνά τα αμέταλλα ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, καθώς τα αμέταλλα αποκτούν ηλεκτρόνια για να γίνουν αρνητικά (-) φορτισμένα (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ελεύθερων ριζών και ιόντων;
Η βασική διαφορά μεταξύ της ελεύθερης ρίζας και του ιόντος είναι ότι οι ελεύθερες ρίζες έχουν ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια, αλλά τα ιόντα έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Επομένως, οι ελεύθερες ρίζες είναι πολύ ασταθείς ενώ τα ιόντα είναι σχετικά σταθερά. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια σημαντική διαφορά μεταξύ της ελεύθερης ρίζας και του ιόντος. Ωστόσο, οι ρίζες μπορούν να υπάρχουν από μόνες τους ενώ τα περισσότερα ιόντα συνδυάζονται με αντίθετα φορτισμένα ιόντα. Όταν εξετάζουμε περισσότερα σχετικά με τη σταθερότητά τους, οι ελεύθερες ρίζες γίνονται σταθερές με την αποδοχή ηλεκτρονίων, αλλά τα ιόντα είναι σταθερά όταν σχηματίζουν σύμπλοκα με αντίθετα φορτισμένες ενώσεις.
Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ της ελεύθερης ρίζας και του ιόντος είναι ότι τα ιόντα έχουν πάντα ένα φορτίο, αλλά οι ελεύθερες ρίζες δεν είναι φορτισμένα είδη ακόμα κι αν έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Αυτή η διαφορά προκύπτει επειδή, σε ένα ιόν, ο συνολικός αριθμός των ηλεκτρονίων δεν είναι πάντα ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα, ενώ σε μια ελεύθερη ρίζα, ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων.
Το παρακάτω infographic παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ ελεύθερων ριζών και ιόντων.
Σύνοψη – Ελεύθερες ρίζες εναντίον ιόντων
Μπορούμε να περιγράψουμε και τους δύο όρους, ελεύθερες ρίζες και ιόντα, χρησιμοποιώντας τον αριθμό των ηλεκτρονίων που ανήκουν σε ένα συγκεκριμένο είδος. Εδώ, η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ των ελεύθερων ριζών και των ιόντων είναι ότι οι ελεύθερες ρίζες έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια, αλλά τα ιόντα έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Έτσι, οι ελεύθερες ρίζες είναι πιο αντιδραστικές. Από την άλλη πλευρά, τα ιόντα γίνονται χημικά σταθερά σχηματίζοντας ενώσεις με αντίθετα φορτισμένα ιόντα/μόρια.
