Naquímica, um íon resulta de umamolécula ouátomo que ganhou ou perdeuelétrons num processo conhecido comoionização. Pode também resultar da dissociação eletrolítica de um composto.[2]
Emfísica, núcleos atómicos (provenientes de átomos completamente ionizados) como os daradiação alfa, são habitualmente designados como partículas carregadas. A ionização é geralmente alcançada pela aplicação de elevadas energias aos átomos, seja através da aplicação de uma altatensão elétrica ou por via deradiação de alta energia. Umgás ionizado é chamadoplasma.
Os íons foram pela primeira vez teorizados porMichael Faraday por volta de 1830, para descrever as porções de moléculas que viajavam, quer na direção do ânodo, quer na direção do cátodo. No entanto, o mecanismo através do qual o fenômeno se processa só foi descrito em 1884 porSvante August Arrhenius na sua tese de doutoramento naUniversidade de Uppsala.[3] A teoria de Arrhenius a princípio não foi aceita (ele conseguiu o doutoramento com a nota mais baixa possível), mas acabou por ganhar oPrêmio Nobel deQuímica em 1903 pela mesma dissertação.[3]
Para átomos isolados numvácuo, existem constantes físicas associadas ao processo de ionização. Aenergia necessária para remover electrões de um átomo é chamadaenergia de ionização, oupotencial de ionização. Estes termos são também usados para descrever a ionização de moléculas e sólidos, mas os valores não são constantes, porque a ionização pode ser afetada pela química, geometria e temperatura locais.
As energias de ionização decrescem ao longo de um grupo daTabela Periódica, e aumentam da esquerda para a direita ao longo de umperíodo. Estas tendências são o oposto exato das tendências para oraio atómico. Electrões em átomos menores são atraídos mais fortemente para o núcleo, e portanto a energia de ionização é mais elevada. Em átomos maiores, os electrões não estão presos com tanta força, e portanto a energia de ionização é mais baixa.
A primeira energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron, a segunda para remover dois eletrões, etc. As energias de ionização sucessivas são sempre maiores que a anterior, e há uma certa n-ésima energia de ionização que é significativamente mais elevada que as demais. Por esta razão, os iões tendem a formar-se só de certas formas. Por exemplo, osódio encontra-se na forma Na+, mas não, geralmente, na forma Na2+ devido à grande quantidade de energia de ionização que seria necessária. Do mesmo modo, omagnésio encontra-se como Mg2+, mas não como Mg3+ e oalumínio pode existir como um catião Al3+.
As diversas variantesião,íon,ionte,ânio,iônio,iono eion provêm dogregoion, particípio presente deienai, "vai", ou seja, "o que vai, indo". "Anion" e "cation" significam "o que vai para cima" e "o que vai para baixo", respetivamente, e "ânodo" e "cátodo" significam "caminho para cima" e "caminho para baixo" (hodos = estrada, caminho).[4]
