Йоните са електрически заредени частици, образувани при отделяне или приемане на електрони от атоми или молекули. Положително заредените йони се наричат катиони и се означават със знак „+“ или с точка, например H+ или H.. Отрицателно заредените йони се наричат аниони и се означават със знак „-“ или щрих, например Cl- или Cl'.Речник на българския език, Йон/
Йон, състоящ се от един атом, се нарича атомен или моноатомен йон; ако има два или повече атома, се нарича молекулярен или полиатомен йон.
Описание При атомите броят на протоните в ядрото и броят на електроните в неговите обвивки е равен, при йоните те са различни. Йони се образуват чрез добавяне или отнемане на електрони към първоначално неутралните по отношение на заряд атоми и молекули. Когато йон се състои от един атом, той се нарича атомен или моноатомен. Ако йон се състои от повече атоми, той се нарича полиатомен или молекулярен.
При присъединяване на допълнителен електрон към външната обвивка на атома се образува отрицателно зареден йон. При този процес се отделя енергия. Положително зареденият йон се образува чрез отнемане на електрони. В този случай е необходимо въвеждане на енергия, не по-ниска от йонизационния потенциал.
При описание на някои процеси и химически съединения, например дисоциация, електролиза, йонни кристали и др., за отрицателните и положителните йони се използват съответно термините „аниони“ и „катиони“.
Етимология Названията „йон“, „катион“ и „анион“ произлизат от гръцките думи – ἲον („вървящ“), κατά (долу) + ἰών (идващ), ἀνά (нагоре) + ἰών (идващ) и съответно означават „вървящ“, „слизащ надолу“ и „вървящ нагоре“ .Речник на българския език, КатионРечник на българския език, Анион
История Съществуването на йони се установява от физика Майкъл Фарадей през 1834 г., когато той изучава въздействието на електрическото поле върху водните разтвори на различни химически съединения. Термините „йон“, „катион“ и „анион“ Фарадей въвежда с помощта на Уилям Хюел (William Whewell), известен по това време учен с енциклопедични познания. При обсъждане на експериментите на Фарадей Хюел предлага да се използват термините „анод“ и „катод“ за двата противоположно заредени електрода. Въз основа на тези термини той извежда и названията на привличаните от тях йони.
По-късно, шведският учен Сванте Арениус в своята дисертация от 1884 г. разработва основите на теорията на дисоциация и чрез нея обяснява наблюдаваните в експериментите на Фарадей заредени частици в разтворите на твърдите соли. Тази научна работа носи на Арениус Нобелова награда за химия през 1903 г. .The Nobel Prize in Chemistry 1903
Разпространение Йони могат да присъстват във всички агрегатни състояния на веществото – в кристали, в течни разтвори и сплави, в газ и плазма. Те са структурни единици в съединения с йонна химическа връзка.
В природната среда йони се съдържат в минералните води, като видът им и тяхната концентрация определят характеристиките на тези води. В тях има както моноатомни катиони, така и моноатомни и полиатомни аниони.Състав на минералната водаМинерална Вода “Хисаря”
Във въздуха йони се образуват под въздействието на слънчеви лъчи (ултравиолет), генерират се от растения, има ги около бурни водни потоци, появяват в резултат на светкавици и други природни явления. Чистият въздух в горите, край водопадите, на морето е наситен с полезните за човешкото здраве аниони.Shu-Ye Jiang,Ali Ma and Srinivasan Ramachandran,„Negative Air Ions and Their Effects on Human Health and Air Quality Improvement“, International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(10), 2966; doi: 10.3390/ijms19102966
Йонизация Най-използваните методи за йонизация на веществото са:
Електронна йонизация – реализира се чрез облъчване с електрони с достатъчно висока енергия, обикновено десетки eV.Common Ionization Methods Химическа йонизация – смята се за по-мек метод от електронната йонизация. За целта се използва предварително йонизиран газ-реагент (обикновено метан). Енергиите при този процес са по-ниски и той се прилага за йонизиране на молекули, за да се избегне тяхната голяма фрагментация.Химическая ионизация Йонизация в електрическо поле – методът се прилага за създаване на йонни източници за масспектрометри.Большая российская энциклопедия. Ионизация полем Лазерна десорбция/йонизация – използват се лазерни импулси за йонизация на биомолекули и полимери.Matrix-assisted Laser Desorption/IonizationМатрично-активированная лазерная десорбция / ионизация
Бележки
Вижте също Цвитерион – молекула, която макар като цяло да е електронеутрална, има отделни структурни части с отрицателен или положителен заряд Дипол – съвкупност от два равни по абсолютна големина разноименни точкови заряда, разположени на разстояние един от друг