Diferența cheie dintre radicalul liber și ion este că radicalii liberi au unul sau mai mulți electroni nepereche, dar ionii au electroni perechi.
Putem explica diferența dintre radicalul liber și ion din proprietățile de bază ale unui ion și ale unui radical liber. Un ion poate apărea ca moleculă sau atom cu o sarcină (pozitivă sau negativă) din cauza pierderii sau câștigului unui electron. Ionii dețin o sarcină negativă datorită câștigului unui electron și dețin o sarcină pozitivă datorită pierderii unui electron. Ionii pot apărea ca specii chimice simple sau multi-încărcate, în funcție de numărul de electroni câștigați sau pierduți. Radicalii liberi sunt molecule sau atomi care au cel puțin un electron nepereche. Acest articol este despre diferența dintre radicalii liberi și ionii, inclusiv despre caracteristicile lor speciale.
Ce este radicalul liber?
Un radical liber este un atom sau un grup de atomi care conține unul sau mai mulți electroni nepereche. Ele sunt foarte reactive datorită prezenței unui electron nepereche. Radicalii liberi sunt foarte instabili și încearcă să câștige stabilitate acceptând electronul necesar. Ei reacţionează cu alţi compuşi chimici prin captarea electronului necesar. Radicalii liberi sunt intermediari importanți în procesele naturale. Putem indica radicalii liberi printr-un punct superscript în dreapta. De exemplu, H, Cl, HO, H3C
Figura 01: Radicalul hidroxil
Radicalii liberi cu viață lungă sunt împărțiți în trei categorii: radicali stabili, radicali persistenți și di-radicali.
- Radicali stabili: exemplul major de radical stabil este oxigenul molecular O2. Radicalii organici care conțin sistemul π conjugat pot trăi mult.
- Radicali persistenți: au o viață lungă din cauza aglomerației sterice din jurul centrului radicalului și îi fac să reacționeze fizic greu cu o altă moleculă.
- Di-radicali: Unele molecule au doi centri radicali, le numim ca di-radicali. Oxigenul molecular (oxigenul atmosferic) există în mod natural sub formă de diradical.
Ce este Ion?
Ionii se pot forma atunci când o specie chimică câștigă sau pierde electroni în reacții chimice; au o sarcină pozitivă (+) sau negativă (-). Aceștia obțin o sarcină negativă prin acceptarea unui electron (i) și sarcină pozitivă prin donarea de electroni unei molecule cu deficiență de electroni sau unui element. Acceptarea sau donarea de electroni afectează direct dimensiunea ionului; modifică dramatic dimensiunea moleculară. Numim „neutru” un atom sau un grup de atomi fără sarcină negativă sau pozitivă; pentru a deveni un atom neutru sau o moleculă, numărul de protoni trebuie să fie același cu un număr de electroni.
Figura 02: Formarea de cationi și anioni
De aceea, există două forme de ioni, după cum urmează.
- Cationi sau ioni (+) – adesea metalele intră în această categorie, deoarece metalele pierd electroni pentru a deveni încărcate pozitive (+) (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Ioni anioni (-) – adesea nemetalele intră în această categorie, deoarece nemetalele câștigă electroni pentru a deveni încărcate negative (-) (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Care este diferența dintre radicalii liberi și ionii?
Diferența cheie dintre radicalul liber și ion este că radicalii liberi au unul sau mai mulți electroni nepereche, dar ionii au electroni perechi. Prin urmare, radicalii liberi sunt foarte instabili, în timp ce ionii sunt relativ stabili. Prin urmare, aceasta este, de asemenea, o diferență semnificativă între radicalul liber și ion. Cu toate acestea, radicalii pot exista singuri, în timp ce majoritatea ionilor sunt combinați cu ioni încărcați opus. Când luăm în considerare mai multe despre stabilitatea lor, radicalii liberi devin stabili prin acceptarea de electroni, dar ionii sunt stabili atunci când formează complecși cu compuși cu încărcare opusă.
O altă diferență importantă între radicalul liber și ion este că ionii dețin întotdeauna o sarcină, dar radicalii liberi nu sunt specii încărcate chiar dacă au electroni nepereche. Această diferență apare deoarece, într-un ion, numărul total de electroni nu este întotdeauna egal cu numărul de protoni din nucleu, în timp ce într-un radical liber, numărul de electroni este egal cu numărul de protoni.
Infograficul de mai jos oferă mai multe detalii despre diferența dintre radicalii liberi și ionii.
Rezumat – Radical liber vs Ion
Putem descrie ambii termeni, radicali liberi și ioni, folosind numărul de electroni aparținând unei anumite specii. Aici, cea mai semnificativă diferență dintre radicalii liberi și ioni este că radicalii liberi au electroni nepereche, dar ionii au electroni perechi. Astfel, radicalii liberi sunt mai reactivi. Pe de altă parte, ionii devin stabili din punct de vedere chimic prin formarea de compuși cu ioni/molecule încărcate opus.
