Klíčový rozdíl mezi volným radikálem a iontem je ten, že volné radikály mají jeden nebo více nepárových elektronů, ale ionty mají párové elektrony.
Rozdíl mezi volným radikálem a iontem můžeme vysvětlit ze základních vlastností iontu a volného radikálu. Iont se může vyskytovat jako molekula nebo atom s nábojem (kladným nebo záporným) v důsledku ztráty nebo zisku elektronu. Ionty drží záporný náboj v důsledku zisku elektronu a kladný náboj v důsledku ztráty elektronu. Ionty se mohou vyskytovat jako chemické látky s jedním nebo více náboji, v závislosti na počtu získaných nebo ztracených elektronů. Volné radikály jsou molekuly nebo atomy, které mají alespoň jeden nepárový elektron. Tento článek je o rozdílu mezi volným radikálem a iontem, včetně jejich speciálních vlastností.
Co je volný radikál?
Volný radikál je atom nebo skupina atomů obsahující jeden nebo více nepárových elektronů. Jsou vysoce reaktivní díky přítomnosti nepárového elektronu. Volné radikály jsou velmi nestabilní a snaží se získat stabilitu přijetím potřebného elektronu. Reagují s jinými chemickými sloučeninami zachycením potřebného elektronu. Volné radikály jsou důležitými meziprodukty v přírodních procesech. Volné radikály můžeme označit horním indexem tečkou vpravo. Například H, Cl, HO, H3C
Obrázek 01: Hydroxylový radikál
Dlouhotrvající volné radikály se dělí do tří kategorií: stabilní radikály, perzistentní radikály a di-radikály.
- Stabilní radikály: Hlavním příkladem stabilního radikálu je molekulární kyslík O2. Organické radikály obsahující konjugovaný systém π mohou dlouho žít.
- Perzistentní radikály: Mají dlouhou životnost kvůli sterickému shlukování kolem radikálového středu a ztěžují jim fyzicky reagovat s jinou molekulou.
- Diradikály: Některé molekuly mají dvě radikálová centra, nazýváme je jako diradikály. Molekulární kyslík přirozeně (atmosférický kyslík) existuje jako diradikál.
Co je iont?
Ionty se mohou tvořit, když chemický druh získá nebo ztratí elektrony v chemických reakcích; mají kladný (+) nebo záporný (-) náboj. Ti získají záporný náboj přijetím elektronu (elektronů) a kladný náboj darováním elektronů molekule s nedostatkem elektronů nebo prvku. Přijímání nebo darování elektronů přímo ovlivňuje velikost iontu; dramaticky mění velikost molekul. Atom nebo skupinu atomů bez záporného nebo kladného náboje nazýváme „neutrální“; aby se stal neutrálním atomem nebo molekulou, musí být počet protonů stejný jako počet elektronů.
Obrázek 02: Tvorba kationtů a aniontů
Existují tedy dvě následující formy iontů.
- Kationty nebo (+) ionty – do této kategorie často spadají kovy, protože kovy ztrácejí elektrony, aby se staly kladně (+) nabitými (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- Anionty (-) ionty – do této kategorie často spadají nekovy, protože nekovy získávají elektrony, aby se nabily záporně (-) (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Jaký je rozdíl mezi volnými radikály a ionty?
Klíčový rozdíl mezi volným radikálem a iontem je ten, že volné radikály mají jeden nebo více nepárových elektronů, ale ionty mají párové elektrony. Proto jsou volné radikály velmi nestabilní, zatímco ionty jsou relativně stabilní. To je tedy také významný rozdíl mezi volným radikálem a iontem. Radikály však mohou existovat samy o sobě, zatímco většina iontů je kombinována s opačně nabitými ionty. Když uvažujeme více o jejich stabilitě, volné radikály se stávají stabilními přijetím elektronů, ale ionty jsou stabilní, když tvoří komplexy s opačně nabitými sloučeninami.
Dalším důležitým rozdílem mezi volnými radikály a ionty je to, že ionty mají vždy náboj, ale volné radikály nejsou nabité, i když mají nepárové elektrony. Tento rozdíl vzniká proto, že v iontu se celkový počet elektronů vždy nerovná počtu protonů v jádře, zatímco ve volném radikálu se počet elektronů rovná počtu protonů.
Níže uvedená infografika poskytuje další podrobnosti o rozdílu mezi volnými radikály a ionty.
Shrnutí – volné radikály vs ionty
Můžeme popsat oba pojmy, volné radikály a ionty, pomocí počtu elektronů patřících konkrétnímu druhu. Zde je nejvýznamnější rozdíl mezi volnými radikály a ionty v tom, že volné radikály mají nepárové elektrony, ale ionty mají párové elektrony. Volné radikály jsou tedy reaktivnější. Na druhé straně se ionty stávají chemicky stabilními tím, že tvoří sloučeniny s opačně nabitými ionty/molekulami.
