Jón (efnafræði)

Jón eða fareind er frumeind eða hópur frumeinda með rafhleðslu. Jón sem hefur fleiri rafeindir í rafeindahveli sínu en róteindir í kjarnanum er neikvætt hlaðin jón og er stundum nefnd anjón eftir gríska orðinu ἀνω (anο) sem þýðir „upp“ (líka forjón og mínusjón) því hún laðast að forskautum. Jákvætt hlaðin rafeind hefur færri rafeindir en róteindir og er kölluð katjón eftir gríska orðinu κατά (kata) sem þýðir „niður“ (líka bakjón og plúsjón) því hún laðast að bakskautum. Ummyndun frumeindar úr óhlaðinni frumeind yfir í jón og jónunarástand er kallað jónun. Þegar jónum og rafeindum er stefnt saman til þess að þær myndi hlutlausar frumeindir er það kallað jónfang.

Jónunarspenna

Aðalgrein: Jónunarspenna

Orkan sem þarf til að skilja rafeind, í lægsta orkuþrepi sínu, frá frumeind eða gassameind með lægri hleðslu, er kölluð jónunarspenna. Nta jónunarspenna frumeindar er orkan sem þarf til að skilja Ntu rafeind hennar eftir að fyrstu N - 1 rafeindirnar hafa þegar verið skildar frá.

Hver jónunarspenna er töluvert hærri en sú næsta á undan. Sérstaklega hækkar hún eftir að rafeindasvigrúm hefur verið tæmt og næsta rafeind því tekin af innra rafeindasvigrúmi sem er fullt. Af þessum ástæðum hafa jónir tilhneigingu til að myndast á þann hátt að ysta mögulega rafeindasvigrúm þeirra sé fullt. Til dæmis hefur natrín eina gildisrafeind í ysta hveli sínu og finnst því oftast í jónaðri mynd með eina glataða rafeind, sem Na⁺. Á hinum væng lotukerfisins hefur klór sjö gildisrafeindir og vantar eina upp í fullt rafeindasvigrúm. Því finnst klór í jónuðu formi yfirleitt með eina aukarafeind, þ.e. Cl^-.

Sýrustig

Sýrustig lausna er mælikvarði á styrk vetnisjóna í lausninni, en vökvi er því súrari sem sýrustigið er lægri tala (núll er lægst).

Saga

Michael Faraday setti fyrst fram kenningu um jónir í kringum 1830, til að lýsa hluta þeirra sameinda sem löðuðust annaðhvort að forskauti eða bakskauti. Á hinn bóginn var gangi þeirra ekki lýst fyrr en Svante August Arrhenius gerði það í doktorsritgerð við háskólann í Uppsölum árið 1884. Kenning hans var ekki viðtekin í fyrstu, en árið 1903 hlaut hann að lokum Nóbelsverðlaun í efnafræði fyrir hana.

Orðsifjar

Kvenkynsorðið jón er dregið af enska orðinu ion sem Faraday tók upp eftir gríska orðinu ἰόν, sem er lýsingarháttur nútíðar í hvorugkyni af sögninni ἰέναι sem þýðir „að fara“. Fareind er annað orð sem hefur verið notað yfir jónir og virðist gerð þess einnig tengjast gríska orðinu. Einnig er orðið raf notað um jón þó það eigi oftast við um steingerða trékvoðu.