ההבדל העיקרי בין רדיקלים חופשיים ליון הוא שלרדיקלים החופשיים יש אלקטרון אחד או יותר לא מזווג, אבל ליונים יש אלקטרונים מזווגים.
נוכל להסביר את ההבדל בין רדיקל חופשי ליון מהתכונות הבסיסיות של יון לרדיקל חופשי. יון יכול להתרחש כמולקולה או אטום עם מטען (חיובי או שלילי) עקב אובדן או רווח של אלקטרון. יונים מחזיקים מטען שלילי עקב רווח של אלקטרון ומחזיקים מטען חיובי עקב אובדן אלקטרון. יונים עשויים להופיע כמינים כימיים בודדים או מרובי טעונים, בהתאם למספר האלקטרונים שנרכשו או אבדו. רדיקלים חופשיים הם מולקולות או אטומים שיש להם לפחות אלקטרון אחד לא מזווג.מאמר זה עוסק בהבדל בין רדיקלים חופשיים ליונים, כולל המאפיינים המיוחדים שלהם.
מה זה רדיקל חופשי?
A רדיקל חופשי הוא אטום או קבוצת אטומים המכילים אלקטרון אחד או יותר לא מזווג. הם מגיבים מאוד בגלל נוכחות של אלקטרון לא מזווג. רדיקלים חופשיים הם מאוד לא יציבים ומנסים להשיג יציבות על ידי קבלת האלקטרון הדרוש. הם מגיבים עם תרכובות כימיות אחרות על ידי לכידת האלקטרון הדרוש. רדיקלים חופשיים הם תוצרי ביניים חשובים בתהליכים טבעיים. אנו יכולים לסמן רדיקלים חופשיים באמצעות נקודה עילית מימין. לדוגמה, H, Cl, HO, H3C
איור 01: רדיקל ההידרוקסיל
רדיקלים חופשיים ארוכי חיים נמצאים בשלוש קטגוריות: רדיקלים יציבים, רדיקלים מתמשכים ודי-רדיקלים.
- רדיקלים יציבים: הדוגמה העיקרית לרדיקל יציב היא חמצן מולקולרי O2. רדיקלים אורגניים המכילים מערכת π מצומדת עשויים להאריך ימים.
- רדיקלים מתמשכים: הם מאריכים ימים עקב הצפיפות הסטרית סביב המרכז הרדיקלי ומקשה עליהם פיזית להגיב עם מולקולה אחרת.
- די-רדיקלים: לחלק מהמולקולות יש שני מרכזים רדיקליים, אנו קוראים להם די-רדיקלים. חמצן מולקולרי באופן טבעי (חמצן אטמוספרי) קיים כדיראדיקל.
מה זה יון?
יונים יכולים להיווצר כאשר מין כימי צובר או מאבד אלקטרונים בתגובות כימיות; יש להם מטען חיובי (+) או שלילי (-). אלה מקבלים מטען שלילי על ידי קבלת אלקטרון(ים) ומטען חיובי על ידי תרומת אלקטרונים למולקולת מחסור באלקטרון או ליסוד. קבלה או תרומת אלקטרונים משפיעה ישירות על גודל היון; זה משנה את הגודל המולקולרי באופן דרמטי.אנו מכנים אטום או קבוצת אטומים ללא מטען שלילי או חיובי כ"נייטרלי"; כדי להפוך לאטום ניטרלי או למולקולה, מספר הפרוטונים צריך להיות זהה למספר אלקטרונים.
איור 02: היווצרות קטונים ואניונים
לכן ישנן שתי צורות של יונים כדלקמן.
- קטיונים או (+) יונים - לעתים קרובות מתכות נכללות בקטגוריה זו מאחר שמתכות מאבדות אלקטרונים כדי להיות טעונות חיוביות (+) (Na+, Ba2 +, Ca2+, Al3+)
- יונים אניונים (-) - לעתים קרובות לא מתכות נכללות בקטגוריה זו מכיוון שלא מתכות צוברות אלקטרונים כדי להיות טעונים שליליים (-) (Cl–, S2- , O2-, Br–)
מה ההבדל בין רדיקל חופשי ליון?
ההבדל העיקרי בין רדיקלים חופשיים ליון הוא שלרדיקלים החופשיים יש אלקטרון אחד או יותר לא מזווג, אבל ליונים יש אלקטרונים מזווגים. לכן, רדיקלים חופשיים הם מאוד לא יציבים בעוד שיונים יציבים יחסית. מכאן שזה גם הבדל משמעותי בין רדיקל חופשי ליון. עם זאת, רדיקלים יכולים להתקיים בעצמם בעוד שרוב היונים משולבים עם יונים בעלי מטען הפוך. כאשר בוחנים יותר לגבי יציבותם, רדיקלים חופשיים הופכים יציבים על ידי קבלת אלקטרונים, אך יונים יציבים כאשר הם יוצרים קומפלקסים עם תרכובות בעלות מטען הפוך.
הבדל חשוב נוסף בין רדיקל חופשי ליון הוא שהיונים תמיד מחזיקים במטען, אבל רדיקלים חופשיים אינם מינים טעונים גם אם יש להם אלקטרונים לא מזווגים. הבדל זה נובע מכיוון שביון, מספר האלקטרונים הכולל אינו תמיד שווה למספר הפרוטונים בגרעין ואילו ברדיקל חופשי, מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים.
האינפוגרפיקה שלהלן מספקת פרטים נוספים על ההבדל בין רדיקל חופשי ליון.
סיכום – רדיקל חופשי נגד יון
אנו יכולים לתאר גם את המונחים, רדיקלים חופשיים וגם יונים, תוך שימוש במספר האלקטרונים השייכים למין מסוים. כאן, ההבדל המשמעותי ביותר בין רדיקלים חופשיים ליונים הוא שלרדיקלים החופשיים יש אלקטרונים לא מזווגים אבל ליונים יש אלקטרונים מזווגים. לפיכך, רדיקלים חופשיים מגיבים יותר. מצד שני, יונים הופכים יציבים מבחינה כימית על ידי יצירת תרכובות עם יונים/מולקולות בעלות מטען הפוך.
