Vad det är
En atom är neutral: lika många protoner (positiva) som elektroner (negativa). Tar den upp eller avger elektroner blir den en jon. Antalet protoner ändras aldrig vid det, bara elektronerna.
- Katjon är en positiv jon, med färre elektroner än protoner. Na → Na⁺ + e⁻: natrium har 11 protoner och blir kvar med 10 elektroner. Mg²⁺ har 12 protoner och 10 elektroner.
- Anjon är en negativ jon, med fler elektroner än protoner. Cl⁻ har 17 protoner och 18 elektroner.
- Sammansatta joner är grupper av atomer med en gemensam laddning: NH₄⁺ (11 protoner, 10 elektroner) och SO₄²⁻ (48 protoner, 50 elektroner).
Ett salt som NaCl består av joner i förhållande som gör totalen neutral: en Na⁺ per Cl⁻. I CaCl₂ går det två Cl⁻ på varje Ca²⁺. Löser man 0,10 mol/dm³ CaCl₂ i vatten får man 0,10 mol/dm³ Ca²⁺ och 0,20 mol/dm³ Cl⁻, tillsammans 0,30 mol/dm³ joner.
Inte joner
- Natriumatomen Na. 11 protoner och 11 elektroner: neutral.
- Vattenmolekylen H₂O. Den är polär men har lika många elektroner som protoner, så den har ingen nettoladdning.
- Sockermolekyler i en lösning av sackaros. Socker löser sig utan att dela upp sig i joner.
Vatten innehåller ändå litet av vardera H₃O⁺ och OH⁻ genom vattnets jonprodukt.
Varför det spelar roll
- Lösningar leder ström när de innehåller joner som kan röra sig. Saltvatten gör det, sockervatten inte.
- Syror och baser. Vätejonen H⁺ är det en syra avger och en bas tar upp, se syror och baser.
- Redox är elektroner som flyttas, och bildar eller förbrukar joner, se oxidation och reduktion.
- Löslighet. Löslighetsprodukten räknar på jonkoncentrationerna i en mättad lösning, och tabellen över löslighetsregler säger vilka jonföreningar som löser sig.
- Koncentration av en jon anges som andra ämnen, i mol/dm³, se koncentration.
- Faradays lag räknar hur mycket av jonerna som omsätts vid en elektrod.
Vanliga missuppfattningar
- “Katjon är negativ.” Katjonen är positiv: den har förlorat elektroner. Anjonen är negativ.
- “Joner bildas när protoner flyttar.” Protonerna sitter i kärnan och förblir. Det är elektroner som flyttar.
- “Ett salt är neutralt, alltså finns inga joner.” Saltet är neutralt som helhet, men består av positiva och negativa joner.
- “En jon och en isotop är samma sak.” En isotop skiljer sig i antalet neutroner; en jon i antalet elektroner.
Vanliga frågor
Hur vet jag en jons laddning?
Laddningen är antalet protoner minus antalet elektroner. För Mg²⁺: 12 − 10 = +2.
Varför bildar natrium en jon med +1?
Natrium har en yttersta elektron mer än neon, som har en stabil elektronuppsättning, och avger den lätt, så
Na⁺ är vanligt. I periodiska systemet syns var grundämnena
hör hemma.
Vad är skillnaden mellan en jon och ett joniskt ämne?
En jon är en enskild laddad partikel. Ett joniskt ämne, som NaCl, är ett kristallgitter av positiva och
negativa joner med nettoladdning noll.