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Ion

Introduction

Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par « allant, qui va ».

La valeur de cette charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne...) est indiquée en exposant (Exposant peut signifier:) à la fin de la formule chimique de l'ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se traduisant par...), en multiple de la charge électrique (La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui respecte le principe de conservation.) élémentaire e.

Classification des ions

Les ions sont caractérisés par :

  • La nature de leur charge :
    • Cations : Ions chargés positivement
    • Anions : Ions chargés négativement
    • Zwitterions : Ions possédant en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) des charges positives et négatives : Acides aminés...
  • Le nombre d'atomes qui les composent :
    • Monoatomiques : Ions constitués d’un seul atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...)
    • Polyatomiques : Ions constitués de plusieurs atomes.
  • Leur dépendance du pH :
    • Ions forts : Complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique...) dissociés quel que soit le pH :
      • Anions : Sulfonate, Sulfate, halogénures…
      • Cations : Ammonium quaternaire, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Ions faibles : Dissociation partielle dépendante du pH :
      • Anions : Carboxylate...
      • Cations : Ammoniums tertiaire, secondaire et primaire...


D'où la classification suivante des ions :

  • Cations monoatomiques : Ce sont des ions métalliques. Pour un même élément, les suffixes "eux" et "ique" sont utilisés. Le suffixe "ique" indique l'ion qui a la charge la plus élevée :
    • Na+, Pb2+
    • Ferreux : Fe2+
    • Ferrique : Fe3+...
  • Cations polyatomiques : Ce sont des ions non-métalliques. Ils sont généralement des sels d’onium obtenus par alkylation d’hétéroatomes :
    • Ammoniums, pyridinium, phosphoniums, sulfoniums...
  • Anions monoatomiques : Ils sont généralement obtenus par déprotonation d'hydracides :
    • Halogénures (fluorure, chlorure, bromure, iodure), sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un de...), séléniure, nitrure, carbure (Un carbure est un composé chimique du carbone avec un deuxième élément chimique autre que l’oxygène. Ils présentent donc une...)...
  • Anions polyatomiques : Ils sont généralement obtenus par déprotonation d'oxacides. Pour les oxacides, les préfixes "hypo" et "per" et les suffixes "eux" et "ique" sont utilisés. Le préfixe 'hypo" et le suffixe "eux" indiquent les ions qui ont le nombre d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) le plus faible. Les oxacides en "eux" deviennent des ions "ite" et les oxacides en "ique" deviennent des ions "ate" :
    • Hypochlorite
    • Nitrite (Les nitrites sont les sels de l'acide nitreux. L'acide nitreux est un acide instable de formule HNO2. La formule de l'ion nitrite est NO2-.), phosphorite, chlorite, bromite
    • Nitrate (Les nitrates (autrefois nommés nitre, souvent synonyme de salpêtre) sont les sels de l'acide nitrique. La formule chimique de l’ion nitrate est NO3−.) NO-, sulfonate, sulfate SO2-, phosphate (Un phosphate, en chimie inorganique, est un sel d'acide phosphorique résultant de l'attaque d'une base par de l'acide phosphorique.), phosphonates, chlorate, bromate, iodate, acétate, tosylate, triflate, carboxylates, carbonate, bicarbonate
    • Perchlorate...

Solides ioniques

Ces solides sont constitués d'un empilement alterné de cations et d'anions reliés par des liaisons dites « ioniques » ; la cohésion de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme l'énonçait...) est assurée par les forces électrostatiques. Par exemple, le sel de table (chlorure de sodium) est un empilement d'ions chlorure et d'ions sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps pur dans la...).

Ces solides sont facilement solubles dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) ou d'autres solvants polaires, car les ions y sont facilement solvatés (dispersés parmi les molécules du solvant).

Histoire

Le nom « ion » a été donné, vers 1830, par Michael Faraday, aux espèces chimiques responsables de la conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage...) des liquides. Il fallut attendre 1885 pour que le suédois Svante August Arrhenius propose une explication du mécanisme de conduction, pour lequel il sera récompensé par le prix Nobel de chimie (Le prix Nobel de chimie est décerné une fois l'an, depuis 1901, par l'Académie royale des sciences de Suède à un scientifique dont l'œuvre et les travaux ont rendu de grands services à...) en 1903.

Des faisceaux d’ions de haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sont utilisés en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) atomique, physique nucléaire (La physique nucléaire est la description et l'étude du principal constituant de l'atome : le noyau atomique. On peut distinguer :) et physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On...) (voir accélérateur de particules). Des faisceaux de basse énergie sont utilisés dans l'analyse des surfaces (voir SIMS).

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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