Wann spricht man von einem Ion?

Von einem Ion spricht man, wenn ein Atom oder Molekül elektrisch geladen ist und deshalb nicht mehr neutral ist. Das passiert, wenn das Teilchen Elektronen abgibt oder aufnimmt, während die Zahl der Protonen im Kern gleich bleibt. So entstehen zum Beispiel oder .

Woran erkennt man, ob ein Ion ein Anion ist?

Ein Anion erkennt man daran, dass das Ion negativ geladen ist. Die negative Ladung entsteht, wenn das Teilchen Elektronen aufgenommen hat und dadurch einen Elektronenüberschuss besitzt. In der Schreibweise steht dann ein hochgestelltes Minus, zum Beispiel oder .

Wie nennt man 2⁺-Ionen?

-Ionen nennt man zweifach positiv geladene Kationen. Das „“ bedeutet, dass das Ion insgesamt zwei positive Ladungen trägt, weil es zwei Elektronen abgegeben hat. Ein typisches Beispiel ist das Calcium-Ion ().

Ionen ermöglichen als geladene Teilchen den Transport von elektrischer Ladung, zum Beispiel in Batterien, in denen Ionenbewegung an der Stromerzeugung beteiligt ist. Im Körper sind bestimmte Ionen wichtig für die Funktion von Nerven und Muskeln. Außerdem helfen Ionen im Blut, den -Wert stabil zu halten.

Video

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Ion

Hier erklären wir dir, was Ionen genau sind, wie sie entstehen und was der Unterschied zwischen Kationen und Anionen ist. Am schnellsten verstehst du das Thema mit unserem Video !

Inhaltsübersicht

Was sind Ionen?

Ionen sind elektrisch geladene Atome oder Moleküle. Sie können entweder positiv oder negativ geladen sein. Das passiert, wenn das Teilchen entweder Elektronen aufnimmt oder abgibt.

Das Teilchen hat dann zu viele oder zu wenige Elektronen, als normalerweise. Es ist somit nicht mehr neutral und lässt sich in zwei Arten von Ionen unterscheiden:

Kation
Das Ion hat einen Elektronenmangel. Ihm fehlt also negative Ladung und ist deswegen insgesamt positiv geladen.
Anion
Das Ion hat einen Elektronenüberschuss. Es hat also zu viel negative Ladung und ist insgesamt negativ geladen.

Erinnerung: Elektronen sind negativ geladen, Protonen sind positiv geladen. Wenn beide in gleicher Anzahl da sind, gleicht sich die Ladung im Molekül aus.

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Ion Definition

Ein Ion (altgr. ion = gehen) ist ein elektrisch geladenes Atom oder Molekül. Positiv geladene Ionen haben einen Elektronenmangel und heißen Kationen. Negativ geladene Ionen haben einen Elektronenüberschuss und heißen Anionen.

Wie entstehen Ionen?

Ionen bilden sich also aus Atomen, indem sie Elektronen aufnehmen oder abgeben. Aber warum tun sie das?

Einfach gesagt, möchte jedes Atom 8 Elektronen auf seiner äußeren Atomschale haben, wie die Edelgase. Das bezeichnest du als Edelgaskonfiguration oder Oktettregel . Die ist nämlich besonders stabil. Um das zu erreichen, geben Atome Elektronen ab oder nehmen sie auf.

Beispiel: Chlor hat 7 Elektronen auf seiner äußeren Schale. Durch Elektronenaufnahme entsteht ein Chlorid-Ion (Cl^–) mit 8 Außenelektronen. Die Oktettregel ist jetzt erfüllt.

Ionenschreibweise

Die Ladung eines Ions kennzeichnest du in der Chemie durch ein hochgestelltes Plus- oder Minuszeichen. Na⁺ steht beispielsweise für das einfach positiv geladene Natrium-Ion.

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Kationen

Positiv geladene Ionen nennst du Kationen . Sie entstehen, wenn Atome bei Energiezufuhr Elektronen abgeben. Diese Energie nennst du auch Ionisierungsenergie. Das ist die Energie, die gebraucht wird, um ein Elektron vom Atom abzuspalten.

Atom + Energie → Kation + Elektron

Da die Anzahl der Protonen im Kern gleich bleibt, besitzt das Atom nun weniger negative Elektronen als positive Protonen. Es liegt also ein Elektronenmangel vor und ein positives Teilchen entsteht.

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Merke: Elemente aus der 1. – 4. Hauptgruppe sind normalerweise positiv geladen. Denn sie geben ihre Außenelektronen eher ab. Es handelt sich dabei meistens um Metalle .

Kationen können auch mehr als 2 Ladungen besitzen, wie zum Beispiel das Aluminium-Ion Al³⁺.

Anionen

Negativ geladene Ionen bezeichnest du als Anionen . Sie bilden sich, wenn Atome wegen der Ionisierungsenergie Elektronen aufnehmen.

Atom + Elektron → Anion + Energie

Das Atom verfügt jetzt über mehr Elektronen als Protonen. Hier liegt also ein Elektronenüberschuss vor und ein negatives Teilchen entsteht.

Merke: Elemente aus der 5. – 7. Hauptgruppe sind normalerweise negativ geladen. Denn sie nehmen eher Außenelektronen auf. Oft sind das Nichtmetalle .

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Anionen können genau wie Kationen mehr als 2 Ladungen besitzen, wie zum Beispiel das Phosphat-Anion PO₄^3-.

Ionen Beispiele

Bildung eines Chlorid-Ions: Cl + e^– → Cl^–→ Es entsteht ein einfach negativ geladenes Chlorid-Anion
Bildung eines Sulfid-Ions: S + 2 e^– → S^2-
→ Es entsteht ein zweifach negativ geladenes Schwefel-Anion
Bildung eines Natrium-Ions: Na → Na⁺+ e^–→ Es entsteht ein einfach positiv geladenes Natrium-Kation
Bildung eines Calcium-Ions: Ca → Ca²⁺ + 2 e^–
→ Es entsteht ein zweifach positiv geladenes Calcium-Kation

Merke: Die hochgestellte Zahl zeigt, wie viel positive (+) oder negative (–) Ladung ein Teilchen hat.

Ionen Vorkommen & Eigenschaften

Ionen spielen eine wichtige Rolle in galvanischen Zellen. Sie kommen im Alltag vor und sorgen dafür, dass dein Handy mit Strom versorgt ist. Ein Beispiel dafür ist der Lithium-Ionen-Akkumulator.
Sogar dein Körper profitiert von Ionen. Sie sind nämlich dafür verantwortlich, dass deine Muskeln und Nerven richtig funktionieren. Auch im menschlichen Blut halten sie den ph-Wert stabil.
Ionen haben einen anderen Radius als das entsprechende Atom, wegen der Anzahl der Elektronen. Kationen sind deshalb meist kleiner und Anionen größer.

Salze

Super! Die Ionen hast du jetzt kennengelernt. Sie können sich auch bei der Entstehung von Salzen bilden. Wenn du mehr darüber erfahren willst, dann schau in unser Video dazu rein!

Ion — häufigste Fragen

(ausklappen)

Wann spricht man von einem Ion?

Von einem Ion spricht man, wenn ein Atom oder Molekül elektrisch geladen ist und deshalb nicht mehr neutral ist. Das passiert, wenn das Teilchen Elektronen abgibt oder aufnimmt, während die Zahl der Protonen im Kern gleich bleibt. So entstehen zum Beispiel $\text{Na}^+$ oder $\text{Cl}^-$ .
Woran erkennt man, ob ein Ion ein Anion ist?

Ein Anion erkennt man daran, dass das Ion negativ geladen ist. Die negative Ladung entsteht, wenn das Teilchen Elektronen aufgenommen hat und dadurch einen Elektronenüberschuss besitzt. In der Schreibweise steht dann ein hochgestelltes Minus, zum Beispiel $\text{Cl}^-$ oder $\text{S}^{2-}$ .
Wie nennt man 2⁺-Ionen?

-Ionen nennt man zweifach positiv geladene Kationen. Das „“ bedeutet, dass das Ion insgesamt zwei positive Ladungen trägt, weil es zwei Elektronen abgegeben hat. Ein typisches Beispiel ist das Calcium-Ion ( $\text{Ca}^{2+}$ ).
Was machen Ionen?

Ionen ermöglichen als geladene Teilchen den Transport von elektrischer Ladung, zum Beispiel in Batterien, in denen Ionenbewegung an der Stromerzeugung beteiligt ist. Im Körper sind bestimmte Ionen wichtig für die Funktion von Nerven und Muskeln. Außerdem helfen Ionen im Blut, den $\text{pH}$ -Wert stabil zu halten.

Teilchen verstehen

Ein Ion ist ein geladenes Teilchen und gehört zu den chemischen Grundbausteinen. Wer sich mit Teilchen beschäftigt, schaut auf Atome, Moleküle und ihre Ladungen. Dabei wird klar, warum Stoffe aufeinander reagieren und sich zu neuen Verbindungen zusammenlagern. Im Chemiebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.

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