آنیون: یون منفی که بر اثر گرفتن الکترون تشکیل می‌شود.

بروزرسانی شده در: 13:14 1404/09/17 مشاهده: 3 دسته بندی: کپسول آموزشی

آنیون: بارهای منفی پرانرژی

یون‌های منفی که ساختار اتمی، تشکیل، انواع و نقش حیاتی آن‌ها در زندگی روزمره و شیمی را بررسی می‌کند.

خلاصه: آنیون¹ یک یون² با بار منفی است که زمانی تشکیل می‌شود که یک اتم یا گروهی از اتم‌ها یک یا چند الکترون³ می‌گیرند. این موجودات کوچک باردار، نقش بسیار مهمی در شیمی مواد اطراف ما ایفا می‌کنند؛ از نمک خوراکی گرفته تا هوای تازه‌ای که نفس می‌کشیم. در این مقاله با زبان ساده، تشکیل آنیون، انواع آن، تفاوت آن با کاتیون⁴ و کاربردهای شگفت‌انگیز آنیون‌ها در دنیای واقعی را برای شما دانش‌آموزان پایه نهم توضیح خواهیم داد.

اتم، الکترون و تولد یک آنیون

همه مواد از اتم‌ها ساخته شده‌اند. هر اتم مانند یک منظومه کوچک است: یک هسته با بار مثبت در مرکز و الکترون‌های با بار منفی که دور آن می‌چرخند. در حالت عادی، تعداد بارهای مثبت (پروتون⁵ها) و بارهای منفی (الکترون‌ها) برابر است و اتم خنثی است. حالا اگر این اتم یک یا چند الکترون اضافه بگیرد چه می‌شود؟ تعداد الکترون‌های منفی از پروتون‌های مثبت بیشتر می‌شود و در نتیجه، کل اتم دارای بار منفی می‌گردد. به این ذره باردارِ منفی، آنیون می‌گوییم.

فرمول ساده:$ اتم\ خنثی + الکترون \longrightarrow آنیون^{-} $

مثال: اتم کلر ($ Cl $) دارای 17 پروتون و 17 الکترون است. اگر یک الکترون بگیرد، تعداد الکترون‌ها به 18 می‌رسد. بنابراین دارای 1- = 17+ - 18- بار خالص می‌شود. حالا ما یک آنیون کلرید داریم که آن را به صورت $ Cl^{-} $ نشان می‌دهیم.

آنیون در برابر کاتیون: یک نبرد جذاب بارها

آنیون تنها نوع یون نیست. برادر مخالف آن، کاتیون نام دارد. کاتیون وقتی تشکیل می‌شود که یک اتم الکترون از دست بدهد و در نتیجه بار مثبت پیدا کند. این دو برعکس یکدیگر عمل می‌کنند اما جاذبه قوی بین بارهای مخالف (+ و -) آن‌ها را به شدت به سمت هم می‌کشد و باعث تشکیل ترکیبات یونی محکم می‌شود.

ویژگی	آنیون (یون منفی)	کاتیون (یون مثبت)
بار الکتریکی	منفی	مثبت
چگونه تشکیل می‌شود؟	با گرفتن الکترون	با از دست دادن الکترون
نمایش شیمیایی	نماد عنصر + علامت منفی ($ O^{2-} $)	نماد عنصر + علامت مثبت ($ Na^{+} $)
مثال ملموس	یون کلرید ($ Cl^{-} $) در نمک خوراکی	یون سدیم ($ Na^{+} $) در نمک خوراکی

انواع آنیون‌ها: از تک‌اتمی تا چنداتمی

آنیون‌ها را می‌توان بر اساس تعداد اتم‌های تشکیل‌دهنده‌شان دسته‌بندی کرد:

۱. آنیون تک‌اتمی: از یک اتم منفرد تشکیل شده‌اند. مانند آنیون اکسیژن ($ O^{2-} $) یا آنیون فلوئور ($ F^{-} $).

۲. آنیون چنداتمی (پلی‌اتمی)⁶: گروهی از اتم‌ها هستند که با پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند و در مجموع بار منفی دارند. مانند کربنات ($ CO_3^{2-} $) که در گچ و آهک وجود دارد، یا سولفات ($ SO_4^{2-} $) و نیترات ($ NO_3^{-} $) که در برخی کودهای شیمیایی یافت می‌شوند.

آنیون‌ها در خدمت زندگی ما

شاید فکر کنید آنیون‌ها فقط در کتاب‌های شیمی وجود دارند، اما آن‌ها در همه جای زندگی ما حاضرند:

• نمک خوراکی (سدیم کلرید): بلورهای سفید نمک، در واقع آرایش منظمی از یون‌های سدیم مثبت ($ Na^{+} $) و یون‌های کلرید منفی ($ Cl^{-} $) هستند که با جاذبه قوی الکتریکی کنار هم نگه داشته شده‌اند. فرمول نمک خوراکی $ NaCl $ نمایش ساده‌ای از این زوج یونی است.

• باتری‌ها: درون باتری‌ها، حرکت آنیون‌ها و کاتیون‌ها بین دو قطب مثبت و منفی، جریان الکتریکی تولید می‌کند که باعث روشن شدن چراغ قوه یا حرکت اسباب‌بازی شما می‌شود.

• تصفیه آب: در برخی مراحل تصفیه آب، از نمک‌های آلومینیوم استفاده می‌شود که آنیون‌های آن به ناخالصی‌های آب می‌چسبند و آن‌ها را سنگین کرده و ته‌نشین می‌کنند.

• هوای تازه پس از رعدوبرق یا در کنار آبشار: مولکول‌های اکسیژن در هوا تحت تأثیر پرتوهای فرابنفش خورشید یا انرژی رعدوبرق، الکترون می‌گیرند و به آنیون اکسیژن ($ O_2^{-} $) تبدیل می‌شوند. این آنیون‌های هواویز⁷ به نشاط و احساس طراوت ما کمک می‌کنند.

سؤالات رایج و باورهای نادرست

سؤال: آیا آنیون یعنی همان الکترون آزاد؟
پاسخ: خیر. الکترون یک ذره بنیادی با بار منفی است. آنیون یک اتم یا گروه اتمی است که به دلیل داشتن تعداد الکترون بیشتر از پروتون، در کل بار منفی پیدا کرده است. می‌توان گفت آنیون حامل الکترون اضافی است.

سؤال: آیا همه اتم‌ها می‌توانند آنیون شوند؟
پاسخ: خیر. تمایل اتم‌ها برای گرفتن الکترون متفاوت است. اتم‌های نافلزات (مانند اکسیژن، کلر، فلوئور) معمولاً تمایل زیادی به گرفتن الکترون و تبدیل شدن به آنیون دارند. اما اتم‌های فلزات (مانند سدیم، آهن) تمایل به از دست دادن الکترون و تبدیل شدن به کاتیون دارند.

سؤال: آیا می‌توان یک آنیون را با چشم غیرمسلح دید؟
پاسخ: خیر. اندازه آنیون‌ها در حد نانومتر است و دیدن تک‌تک آن‌ها ممکن نیست. اما وقتی میلیاردها میلیارد از آن‌ها در کنار کاتیون‌ها قرار می‌گیرند، موادی را می‌سازند که ما می‌بینیم و لمس می‌کنیم، مانند بلور نمک.

جمع‌بندی: آنیون، یک یون با بار منفی است که حاصل از گرفتن الکترون توسط یک اتم یا گروه اتمی است. آنیون‌ها همراه با کاتیون‌ها (یون‌های مثبت)، جهان ترکیبات یونی را می‌سازند. از $ NaCl $ روی سفره غذا گرفته تا هوای پاک کوهستان، ردپای این ذرات کوچک اما قدرتمند را می‌توان در اطراف خود پیدا کرد. درک این مفهوم، کلید درک بسیاری از پدیده‌های شیمیایی ساده و پیچیده است.

پاورقی

¹آنیون (Anion): یون با بار منفی. در زبان یونانی به معنی «رو به بالا رونده»، زیرا در یک میدان الکتریکی به سوی قطب مثبت (آند) حرکت می‌کند.

²یون (Ion): یک اتم یا گروه اتمی که بار الکتریکی دارد (مثبت یا منفی).

³الکترون (Electron): ذره‌ای با بار منفی که به دور هسته اتم می‌چرخد.

⁴کاتیون (Cation): یون با بار مثبت. در زبان یونانی به معنی «رو به پایین رونده»، زیرا در یک میدان الکتریکی به سوی قطب منفی (کاتد) حرکت می‌کند.

⁵پروتون (Proton): ذره‌ای با بار مثبت که در هسته اتم قرار دارد.

⁶یون چنداتمی یا پلی‌اتمی (Polyatomic Ion): گروهی از دو یا چند اتم که با پیوند کووالانسی به هم متصل‌اند و به صورت یک واحد باردار رفتار می‌کنند.

⁷آنیون هواویز (Airborne Anion): آنیون‌هایی که در هوا معلق هستند.

یون منفی الکترون کاتیون و آنیون نمک خوراکی ترکیب یونی

پایهٔ نهم علوم نهم آنیون

اطلاع از تغییرات در بسته‌های گاما

کاربر عزیز سلام!