Ion
Un ion es un átomo o grupo de átomos que ha ganado o perdido electrones y por lo tanto lleva una carga eléctrica positiva o negativa.
Definition
Un ion es un átomo o grupo de átomos que lleva una carga eléctrica porque ha perdido o ganado electrones; perder electrones lo hace positivo y ganarlos lo hace negativo. Un ion positivo es un catión y uno negativo es un anión, y como el desequilibrio es entre protones y electrones, el número de protones nunca cambia. Los metales tienden a formar cationes y los no metales tienden a formar aniones, y las cargas opuestas se atraen para formar compuestos iónicos. Los iones monoatómicos se forman cuando la energía de ionización o la afinidad electrónica favorece alcanzar una configuración de gas noble, mientras que los iones poliatómicos como $SO_4^{2-}$, $NO_3^-$ y $NH_4^+$ son grupos unidos covalentemente que llevan una carga global. Los iones en disolución conducen electricidad, y su hidratación por moléculas de disolvente polares es lo que impulsa la disolución.
Example
Un átomo de sodio cede un electrón y se convierte en un ion sodio positivo, un átomo de cloro toma ese electrón y se convierte en un ion cloruro negativo, y juntos forman sal. El magnesio ($12$ protones) pierde $2$ electrones para formar $Mg^{2+}$ con $10$ electrones, el oxígeno ($8$ protones) gana $2$ para formar $O^{2-}$ con $10$ electrones, y los dos se combinan como óxido de magnesio, $MgO$. La primera energía de ionización del sodio es $496\text{ kJ/mol}$, pero remover un segundo electrón del núcleo $2p$ cuesta $4{,}562\text{ kJ/mol}$, razón por la cual el sodio forma $Na^+$ y nunca $Na^{2+}$ en la química ordinaria; el ion $Na^+$ (radio de aproximadamente $102\text{ pm}$) es mucho más pequeño que el átomo neutro (aproximadamente $186\text{ pm}$) porque perdió toda su capa externa.
Key Insight
Un átomo nunca gana ni pierde protones para convertirse en ion; solo se mueven los electrones. La carga de un ion de un elemento representativo es predecible a partir de su columna: el grupo $1$ forma $+1$, el grupo $2$ forma $+2$, el grupo $16$ forma $-2$, y el grupo $17$ forma $-1$, cada uno alcanzando la capa completa más cercana. Tus nervios disparan moviendo iones $Na^+$ y $K^+$ a través de las membranas celulares y tus músculos se contraen con señales de $Ca^{2+}$, así que la química de los iones es el lenguaje eléctrico de las células vivas, no solo la historia de los cristales de sal.