Enzo Rocha Fotografia: Íon

Definição

Um íon é definido como um átomo ou molécula que ganhou ou perdeu um ou mais de seus elétrons de valência, dando a ele uma carga elétrica positiva ou negativa líquida.

Em outras palavras, há um desequilíbrio no número de prótons (partículas com carga positiva) e elétrons (partículas com carga negativa) em uma espécie química.

Molécula

Um íon é um átomo ou molécula carregada. Ele é carregado porque o número de elétrons não é igual ao número de prótons no átomo ou molécula.

Um átomo pode adquirir uma carga positiva ou negativa dependendo se o número de elétrons em um átomo é maior ou menor que o número de prótons no átomo.

Quando um átomo é atraído por outro átomo por ter um número desigual de elétrons e prótons, o átomo é chamado de ÍON. Se o átomo tem mais elétrons que prótons, é um íon negativo ou ANION.

Se possui mais prótons que elétrons, é um íon positivo.

O que é

Um íon é um átomo ou molécula com mais ou menos elétrons do que o habitual, gerando uma carga elétrica positiva ou negativa.

Como um íon “deseja” tornar-se neutro ao adquirir ou perder elétrons adicionais, ele possui características químicas interessantes.

Os íons geralmente vêm na forma de soluções.

Existem três tipos: ânions com carga negativa, cátions com carga positiva e radicais ou íons radicais, que são altamente reativos devido à presença de uma grande quantidade de elétrons livres.

Uma solução de íons é normalmente criada quando certas moléculas, como o sal, são dissolvidas na água. As interações entre as moléculas do soluto e do solvente desassociam moléculas fracamente ligadas, como o sal, em dois ou mais íons. Quando o sal é colocado na água, ele quebra os íons sódio e cloreto, essenciais para a vida humana. Se uma pessoa é privada de sal por muito tempo, ela acabará morrendo.

Outros íons essenciais à vida (chamados eletrólitos) são potássio ((K⁺), cálcio (Ca2⁺), magnésio (Mg2⁺), fosfato de hidrogênio (HPO42^–) e carbonato de hidrogênio (HCO3^–).

Outras soluções de íons além dos sais dissolvidos são ácidos e bases.

Por exemplo, o ácido clorídrico é formado quando o cloreto de hidrogênio é dissolvido na água. O cloreto de hidrogênio se divide em dois íons, H⁺ e Cl^–.

O H⁺ reage com a água para produzir H₃O⁺, íon hidrônio, enquanto o cloro permanece como íon cloreto. Como o processo de ionização está completo, o ácido clorídrico é chamado de ácido forte.

A força dos ácidos é medida pela quantidade de íons H⁺ que eles possuem – o ácido clorídrico é grande, por isso é muito ácido. De fato, o ácido clorídrico pode se dissolver através do vidro e de todos os metais, exceto o irídio, embora sua velocidade de corrosão seja lenta.

Outra categoria de soluções de íons são as bases. Em vez de ser medida pela concentração de íons hidrogênio, uma base é medida pela concentração de íons hidróxido (OH^–). Um exemplo de base é o hidróxido de potássio, que é o precursor químico da maioria dos sabões moles e líquidos. Quando dissolvido em água, o hidróxido de potássio produz uma forte solução alcalina. Um álcali é um tipo de base.

O hidróxido de potássio possui várias propriedades químicas interessantes – uma delas é a natureza higroscópica (que atrai a água), o que o torna um poderoso dessecante. Quando reage com a água, a reação é exotérmica, o que significa que gera calor significativo.

O último grupo principal de íons são íons radicais, ou apenas radicais. Exemplos de radicais incluem superóxido (O₂^–), que o sistema imunológico usa para matar microorganismos invasores, e óxido nítrico, que o corpo usa como uma molécula importante de sinalização. Como ácidos e bases, os radicais são altamente reativos e têm várias aplicações na química.

Um aspecto infeliz dos radicais é que pequenas quantidades no corpo tendem a quebrar os tecidos ao longo do tempo, contribuindo para o envelhecimento.

Partículas

Existem 3 partículas subatômicas encontradas nos átomos de um elemento. São os prótons com carga positiva, elétrons com carga negativa e nêutrons, que não têm carga.

Os elementos normalmente têm o mesmo número de prótons e elétrons em cada um de seus átomos. Sendo assim, os átomos dos elementos são neutros, o que significa que eles não têm uma carga líquida positiva ou negativa.

Existem alguns casos em que um átomo pode ter uma carga positiva ou negativa. Quando o átomo tem uma carga, agora é conhecido como um íon. Os átomos captam ou perdem elétrons, o que cria essa carga.

Os elétrons se movem para alcançar o objetivo de ter uma concha mais externa dentro do átomo, a fim de serem estáveis.

O que é uma bateria de íon de lítio?

As baterias de íon de lítio possuem alta densidade de energia em um pequeno pacote, tornando-as a escolha ideal para dispositivos como laptops e telefones celulares. Comercializadas em 1991 pela Sony, as baterias de íon de lítio eram uma alternativa superior às baterias de níquel-cádmio (Ni-Cad) predominantes da época.

O lítio é desejável há muito tempo para as baterias, porque é o mais leve de todos os metais, tornando-o uma opção tentadora para uma fonte de energia portátil.

De fato, desde a década de 1970, as baterias à base de lítio estão disponíveis de forma não recarregável. As baterias de relógio são um exemplo bem conhecido.

A relativa instabilidade do lítio mostrou-se ainda mais aparente durante o carregamento, levando à sua lenta adoção como bateria recarregável. O resultado final é um compromisso em que o nome já diz tudo – as baterias de íon de lítio usam apenas os íons e não o próprio metal. O resultado é uma fonte de energia muito mais estável, embora um pouco menos poderosa, ideal para recarregar. E mesmo com a diminuição de energia, as baterias à base de íons de lítio ainda fornecem mais que o dobro da tensão do níquel-cádmio.

Além de maior potência e menor peso, as baterias de íon de lítio também são fáceis de usar. Diferentemente de seu antecessor, as baterias de níquel-cádmio e íon-lítio não sofrem com o “efeito memória”.

Ou seja, a bateria não precisa estar totalmente descarregada antes de ser recarregada. Por outro lado, as baterias de níquel-cádmio anteriores “lembrariam” onde foram recarregadas, levando-as a carregar apenas até esse ponto novamente.

Mais tarde, as baterias de níquel-metal-hidreto desenvolvidas também resolveram esse problema.

Embora as baterias não sofram com o efeito de memória, é exatamente o contrário que os usuários devem tomar cuidado. As baterias de íon de lítio não devem estar completamente descarregadas antes do carregamento; eles respondem muito melhor com recargas constantes. Os medidores de bateria, por outro lado, são freqüentemente afetados e exibem leituras incorretas dessa prática.

Isso leva algumas pessoas a acreditar que existe um efeito de memória, quando na verdade é o medidor que precisa ser redefinido. A drenagem total da bateria a cada 30 cargas pode recalibrar o medidor.

Eventualmente, todas as baterias recarregáveis de íon de lítio atingirão seu fim. Após cerca de dois a três anos, as baterias de íon de lítio expiram, estejam ou não sendo usadas. Para prolongar a bateria quando não estiver em uso, guarde-a em local fresco e seco, com aproximadamente 40% da capacidade.

Além disso, evite expor uma bateria de íons de lítio a temperaturas extremas por períodos prolongados e recarregue constantemente quando estiver em uso.

Quando é hora de descartá-las, as baterias de íon de lítio são muito mais seguras do que muitos outros tipos de baterias recarregáveis, permitindo que sejam colocadas com segurança no lixo. Como na maioria das outras coisas – se a reciclagem é uma opção, essa é a melhor de todas.

Resumo

Íon, qualquer átomo ou grupo de átomos que carrega uma ou mais cargas elétricas positivas ou negativas.

Os íons carregados positivamente são chamados cátions; íons com carga negativa, ânions.

Os íons são formados pela adição de elétrons ou pela remoção de elétrons de átomos ou moléculas neutras ou outros íons; por combinação de íons com outras partículas; ou pela ruptura de uma ligação covalente entre dois átomos, de modo que ambos os elétrons da ligação sejam deixados em associação com um dos átomos anteriormente ligados.

Exemplos desses processos incluem a reação de um átomo de sódio com um átomo de cloro para formar um cátion de sódio e um ânion cloreto; a adição de um cátion de hidrogênio a uma molécula de amônia para formar um cátion de amônio; e a dissociação de uma molécula de água para formar um cátion de hidrogênio e um ânion hidróxido.

Muitas substâncias cristalinas são compostas por íons mantidos em padrões geométricos regulares pela atração de partículas com cargas opostas.

Os íons migram sob a influência de um campo elétrico e são os condutores da corrente elétrica nas células eletrolíticas.