كيف يحدث تشكيل الأيونات
تتكون الأيونات عندما تقوم الذرات بفقدان أو اكتساب إلكترون، مما يساعدها في تحقيق توزيع إلكتروني مشابه لتوزيع الذرات في الغازات النبيلة، والذي يعدّ خيارًا للطاقة الأكثر استقرارًا. وتختلف الذرات في قدرتها على فقد أو كسب الإلكترونات استنادًا إلى تركيبها الكيميائي. إذ تفقد المعادن الإلكترونات، مما يؤدي إلى تكوين أيونات موجبة، بينما تميل المواد غير المعدنية إلى اكتساب الإلكترونات، مما يجعلها أيونات سالبة.
ما هو الأيون؟
يمكن تعريف الأيون على أنه ذرة أو جزيء يحمل شحنة كهربائية. ويشير مفهوم الشحنة إلى الفارق بين عدد الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة. يمكن توضيح ذلك بالاعتماد على عدد الإلكترونات والبروتونات في الجزيء كما يلي:
- إذا كان عدد الإلكترونات أكبر من عدد البروتونات، فإن الأيون يكون سالباً.
- إذا كان عدد الإلكترونات مساوياً لعدد البروتونات، فإن الأيون يكون متعادل الشحنة.
الاستخدامات العملية للأيونات
إليكم بعض الاستخدامات البارزة للأيونات في حياتنا اليومية:
- كلوريد الصوديوم: المعروف بملح الطعام، يُعتبر من أكثر المركبات الأيونية شيوعًا. في هذا المركب، يتم نقل الإلكترون من عنصر الصوديوم إلى عنصر الكلور، حيث يوضح هذا المثال كيف يمكن لعناصر قد تكون ضارة في حالتها المنفصلة أن تتحد لتشكل مركبًا آمنًا للاستخدام البشري.
- كلوريد الكالسيوم: يتكون نتيجة انتقال الإلكترونات بين الكلور والكالسيوم، ويستخدم في تعزيز صلابة التربة، وتحسين صباغة المطبوعات الورقية، وصيانة الطرق في الظروف الباردة والثلجية، فضلاً عن استخدامه في المجال الطبي لعلاج نقص الكالسيوم لدى البشر.
- أكسيد المغنيسيوم: يتشكل من تفاعل المغنيسيوم مع الأكسجين ويستخدم بشكل طبي كمكمل غذائي، بالإضافة إلى كونه مادة أساسية في تصنيع الزجاج الليفي، والإسمنت، والفولاذ، وبعض السبائك الأخرى.
- بروميد البوتاسيوم: يُستخدم هذا المركب الأيوني في الطب البيطري لعلاج حالات الصرع في الحيوانات، وفي إنتاج الأفلام التصويرية القديمة، وكذلك في صناعة الورق.