ტერმინი "იონი" პირველად 1834 წელს გამოიყენა მაიკლ ფარადეიმ. მარილების, ტუტეებისა და მჟავების ხსნარებზე ელექტრული დენის ზემოქმედების შესწავლის შემდეგ მივიდა დასკვნამდე, რომ ისინი შეიცავდნენ გარკვეული მუხტის მქონე ნაწილაკებს. ფარადეიმ კათიონებს უწოდა იონები, რომლებიც ელექტრულ ველში მოძრაობდნენ კათოდისკენ, რომელსაც აქვს უარყოფითი მუხტი. ანიონები არის უარყოფითად დამუხტული არაელემენტარული იონური ნაწილაკები, რომლებიც ელექტრულ ველში მოძრაობენ პლიუს - ანოდისკენ.

ეს ტერმინოლოგია დღესაც გამოიყენება და ნაწილაკები შემდგომშია შესწავლილი, რაც საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ ქიმიური რეაქცია ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების შედეგად. ბევრი რეაქცია მიმდინარეობს ამ პრინციპის მიხედვით, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი პროგრესის გაგება და კატალიზატორებისა და ინჰიბიტორების შერჩევა მათი პროგრესის დასაჩქარებლად და სინთეზის დათრგუნვის მიზნით. ასევე ცნობილი გახდა, რომ ბევრი ნივთიერება, განსაკუთრებით ხსნარებში, ყოველთვის იონების სახითაა.

იონების ნომენკლატურა და კლასიფიკაცია

იონები არის დამუხტული ატომები ან ატომების ჯგუფი, რომელიც დროს ქიმიური რეაქციადაკარგული ან მიღებული ელექტრონები. ისინი ქმნიან ატომის გარე შრეებს და შეიძლება დაიკარგონ ბირთვის დაბალი გრავიტაციული მიზიდულობის გამო. მაშინ ელექტრონების გამოყოფის შედეგი არის დადებითი იონი. ასევე თუ ატომს აქვს ძლიერი ბირთვული მუხტიდა ვიწრო ელექტრონული გარსი, ბირთვი არის დამატებითი ელექტრონების მიმღები. შედეგად წარმოიქმნება უარყოფითი იონის ნაწილაკი.

თავად იონები არ არიან მხოლოდ ატომები ჭარბი ან არასაკმარისი ელექტრონული გარსით. ეს ასევე შეიძლება იყოს ატომების ჯგუფი. ბუნებაში ყველაზე ხშირად არის ჯგუფური იონები, რომლებიც გვხვდება ხსნარებში, ორგანიზმების ბიოლოგიურ სითხეებში და ზღვის წყალში. არსებობს იონების სახეობების დიდი რაოდენობა, რომელთა სახელები საკმაოდ ტრადიციულია. კათიონები დადებითად დამუხტული იონური ნაწილაკებია, ხოლო უარყოფითად დამუხტული იონები ანიონებია. მათ სხვაგვარად უწოდებენ მათი შემადგენლობის მიხედვით. მაგალითად, ნატრიუმის კატიონი, ცეზიუმის კატიონი და სხვა. ანიონებს განსხვავებული სახელი აქვთ, რადგან ისინი ყველაზე ხშირად შედგება მრავალი ატომისგან: სულფატური ანიონი, ორთოფოსფატური ანიონი და სხვა.

იონის წარმოქმნის მექანიზმი

ნაერთების ქიმიური ელემენტები იშვიათად ელექტრულად ნეიტრალურია. ანუ ისინი თითქმის არასოდეს არიან ატომების მდგომარეობაში. კოვალენტური ბმის წარმოქმნისას, რომელიც ითვლება ყველაზე გავრცელებულად, ატომებს ასევე აქვთ გარკვეული მუხტი და ელექტრონის სიმკვრივე იცვლება მოლეკულაში არსებული ობლიგაციების გასწვრივ. თუმცა, იონური მუხტი აქ არ წარმოიქმნება, რადგან კოვალენტური ბმის ენერგია იონიზაციის ენერგიაზე ნაკლებია. ამიტომ, მიუხედავად განსხვავებული ელექტრონეგატიურობისა, ზოგიერთ ატომს არ შეუძლია მთლიანად მიიზიდოს სხვების გარე ფენის ელექტრონები.

იონურ რეაქციებში, სადაც ატომებს შორის ელექტრონეგატიურობის სხვაობა საკმარისად დიდია, ერთ ატომს შეუძლია აიღოს ელექტრონები გარე ფენიდან მეორე ატომიდან. შემდეგ შექმნილი კავშირი ხდება ძლიერ პოლარიზებული და იშლება. ამაზე დახარჯულ ენერგიას, რომელიც ქმნის იონზე მუხტს, იონიზაციის ენერგია ეწოდება. ის განსხვავებულია თითოეული ატომისთვის და მითითებულია სტანდარტულ ცხრილებში.

იონიზაცია შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როდესაც ატომს ან ატომთა ჯგუფს შეუძლია ელექტრონების შემოწირულობა ან მათი მიღება. ეს ყველაზე ხშირად შეინიშნება ხსნარში და მარილის კრისტალებში. ბროლის ბადე ასევე შეიცავს თითქმის უძრავ დამუხტულ ნაწილაკებს, მოკლებული კინეტიკური ენერგიისგან. და რადგან კრისტალში გადაადგილების შესაძლებლობა არ არსებობს, იონების რეაქციები ყველაზე ხშირად ხდება ხსნარებში.

იონები ფიზიკასა და ქიმიაში

ფიზიკოსები და ქიმიკოსები აქტიურად სწავლობენ იონებს რამდენიმე მიზეზის გამო. პირველ რიგში, ეს ნაწილაკები იმყოფება მატერიის ყველა ცნობილ მდგომარეობაში. მეორეც, ატომიდან ელექტრონის ამოღების ენერგია შეიძლება გაიზომოს მისი გამოსაყენებლად პრაქტიკული აქტივობები. მესამე, იონები განსხვავებულად იქცევიან კრისტალებსა და ხსნარებში. და მეოთხე, იონები იძლევა ელექტრული დენის გამტარობის საშუალებას, ხოლო ხსნარების ფიზიკოქიმიური თვისებები იცვლება იონების კონცენტრაციის მიხედვით.

იონური რეაქციები ხსნარში

თავად ხსნარები და კრისტალები უფრო დეტალურად უნდა იქნას განხილული. მარილის კრისტალებში ცალკე განლაგებულია დადებითი იონები, მაგალითად, ნატრიუმის კათიონები და უარყოფითი იონები, ქლორის ანიონები. ბროლის სტრუქტურა გასაოცარია: ელექტროსტატიკური მიზიდულობისა და მოგერიების ძალების გამო, იონები ორიენტირებულია სპეციალურად. ნატრიუმის ქლორიდის შემთხვევაში, ისინი ქმნიან იმას, რასაც ალმასის ბროლის ბადე ეწოდება. აქ თითოეულ ნატრიუმის კატიონს აკრავს 6 ქლორიდის ანიონი. თავის მხრივ, თითოეული ქლორიდის ანიონი გარშემორტყმულია 6 ქლორის ანიონით. ამის გამო უბრალო სუფრის მარილი იხსნება როგორც ცივ, ისე ცხელ წყალში თითქმის ერთნაირი სიჩქარით.

ასევე არ არის ნატრიუმის ქლორიდის ერთი მოლეკულა ხსნარში. აქ თითოეული იონი გარშემორტყმულია წყლის დიპოლებით და ქაოტურად მოძრაობს თავის სისქეში. მუხტებისა და ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების არსებობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ წყლის მარილიანი ხსნარები იყინება ნულის ქვემოთ ტემპერატურაზე და ადუღდება 100 გრადუსზე ზემოთ ტემპერატურაზე. უფრო მეტიც, თუ ხსნარში არის სხვა ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება შევიდეს ქიმიური ბმა, მაშინ რეაქცია ხდება არა მოლეკულების, არამედ იონების მონაწილეობით. ამან შექმნა დოქტრინა ქიმიური რეაქციების ეტაპების შესახებ.

ის პროდუქტები, რომლებიც მიიღება ბოლოს, არ წარმოიქმნება დაუყოვნებლივ ურთიერთქმედების დროს, მაგრამ თანდათანობით სინთეზირდება შუალედური პროდუქტებისგან. იონების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა იმის გაგება, რომ რეაქცია მიმდინარეობს ზუსტად ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების პრინციპების მიხედვით. მათი შედეგია იონების სინთეზი, რომლებიც ელექტროსტატიკურად ურთიერთქმედებენ სხვა იონებთან და ქმნიან საბოლოო წონასწორობის რეაქციის პროდუქტს.

Შემაჯამებელი

ნაწილაკი, როგორიცაა იონი, არის ელექტრულად დამუხტული ატომი ან ატომების ჯგუფი, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონების დაკარგვით ან მოპოვებით. უმარტივესი იონი წყალბადია: თუ ის კარგავს ერთ ელექტრონს, ეს არის მხოლოდ ბირთვი +1 მუხტით. ის იწვევს მჟავე გარემოს ხსნარებში და გარემოში, რაც მნიშვნელოვანია ბიოლოგიური სისტემებისა და ორგანიზმების ფუნქციონირებისთვის.

იონებს შეიძლება ჰქონდეთ როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი მუხტი. ამის გამო, ხსნარებში, თითოეული ნაწილაკი შედის ელექტროსტატიკურ ურთიერთქმედებაში წყლის დიპოლებთან, რაც ასევე ქმნის პირობებს უჯრედების მიერ სიცოცხლისა და სიგნალის გადაცემისთვის. უფრო მეტიც, იონური ტექნოლოგია შემდგომში ვითარდება. მაგალითად, შეიქმნა იონური ძრავები, რომლებმაც უკვე აღჭურვეს NASA-ს 7 კოსმოსური მისია.

იონები (ბერძნული იონიდან - მიმავალი), ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც წარმოიქმნება ატომში, მოლეკულაში, რადიკალში ან სხვა იონში ერთი ან მეტი ელექტრონის (ან სხვა დამუხტული ნაწილაკების) დაკარგვის ან მოპოვების შედეგად. დადებითად დამუხტულ იონებს კათიონებს უწოდებენ, უარყოფითად დამუხტულ იონებს ანიონებს. ტერმინი შემოგვთავაზა მ.ფარადეიმ 1834 წელს.

იონები აღინიშნება ქიმიური სიმბოლოთი, სუფიქსით, რომელიც მდებარეობს ზედა მარჯვნივ. ინდექსი მიუთითებს მუხტის ნიშანს და სიდიდეს, ანუ იონის სიმრავლეს, ელექტრონის მუხტის ერთეულებში. როდესაც ატომი კარგავს ან იძენს 1, 2, 3... ელექტრონს, წარმოიქმნება, შესაბამისად, ერთჯერადი, ორმაგი და სამმაგი დამუხტული იონები (იხ. იონიზაცია), მაგალითად Na +, Ca 2+, Al 3+, Cl - , SO 4 2 - .

ატომური იონები ასევე აღინიშნება ელემენტის ქიმიური სიმბოლოთი რომაული ციფრებით, რომელიც მიუთითებს იონის სიმრავლეს, ამ შემთხვევაში რომაული ციფრები არის სპექტროსკოპული სიმბოლოები და მათი მნიშვნელობა აღემატება მუხტის ღირებულებას ერთეულზე, ანუ NI ნიშნავს ნეიტრალურ N ატომს. , იონის აღნიშვნა NII ნიშნავს ერთჯერად დამუხტულ N იონს + , NIII ნიშნავს N 2+ .

სხვადასხვა იონების თანმიმდევრობა ქიმიური ელემენტებიიგივე რაოდენობის ელექტრონების შემცველი ქმნის იზოელექტრონულ სერიას.

იონები შეიძლება იყოს ნივთიერებების მოლეკულების ნაწილი, რომლებიც ქმნიან მოლეკულებს იონური ბმების გამო. დამოუკიდებელი ნაწილაკების სახით, შეუკავშირებელ მდგომარეობაში, იონები გვხვდება მატერიის ყველა აგრეგატულ მდგომარეობაში - აირებში (კერძოდ, ატმოსფეროში), სითხეებში (დნობაში და ხსნარებში), კრისტალებში. სითხეებში, გამხსნელისა და გამხსნელის ბუნებიდან გამომდინარე, იონები შეიძლება არსებობდეს განუსაზღვრელი ვადით, მაგალითად, Na + იონი ნატრიუმის ქლორიდის NaCl წყალხსნარში. მყარ მდგომარეობაში მარილები ჩვეულებრივ ქმნიან იონურ კრისტალებს. ლითონების კრისტალური ბადე შედგება დადებითად დამუხტული იონებისგან, რომელთა შიგნით არის "ელექტრონული გაზი". ატომური იონების ურთიერთქმედების ენერგია შეიძლება გამოითვალოს სხვადასხვა სავარაუდო მეთოდების გამოყენებით, რომლებიც ითვალისწინებენ ატომთაშორის ურთიერთქმედებებს.

იონების წარმოქმნა ხდება იონიზაციის პროცესში. ნეიტრალური ატომიდან ან მოლეკულიდან ელექტრონის მოსაშორებლად საჭიროა გარკვეული ენერგიის დახარჯვა, რასაც იონიზაციის ენერგია ეწოდება. იონიზაციის ენერგიას, რომელიც იყოფა ელექტრონის მუხტზე, ეწოდება იონიზაციის პოტენციალი. ელექტრონის მიდრეკილება არის იონიზაციის ენერგიის საპირისპირო მახასიათებელი და გვიჩვენებს დამატებითი ელექტრონის შებოჭვის ენერგიის სიდიდეს უარყოფით იონში.

ნეიტრალური ატომები და მოლეკულები იონიზებულია ოპტიკური გამოსხივების კვანტების, რენტგენისა და გ-გამოსხივების, ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ სხვა ატომებთან, ნაწილაკებთან და ა.შ.

აირებში იონები წარმოიქმნება ძირითადად მაღალენერგეტიკული ნაწილაკების ზემოქმედებით ან ფოტოიონიზაციის დროს ულტრაიისფერი, რენტგენის და გ-სხივების გავლენის ქვეშ (იხ. მაიონებელი გამოსხივება). ამ გზით წარმოქმნილი იონები ნორმალური პირობებიხანმოკლე. მაღალ ტემპერატურაზე ატომებისა და იონების იონიზაცია (თერმული იონიზაცია, ანუ თერმული დისოციაცია ელექტრონების განცალკევებით) ასევე შეიძლება მოხდეს, როგორც წონასწორობის პროცესი, რომელშიც იონიზაციის ხარისხი იზრდება ტემპერატურის მატებასთან და წნევის კლებასთან ერთად. შემდეგ გაზი გადაიქცევა პლაზმურ მდგომარეობაში.

აირებში იონები დიდ როლს თამაშობენ ბევრ მოვლენაში. IN ბუნებრივი პირობებიიონები ჰაერში წარმოიქმნება კოსმოსური სხივების, მზის რადიაციის ან ელექტრული გამონადენის (ელვისებური) გავლენით. იონების არსებობა, მათი ტიპი და კონცენტრაცია გავლენას ახდენს ბევრზე ფიზიკური თვისებებიჰაერი, მის ფიზიოლოგიურ აქტივობაზე.

თითქმის ყველას უნახავს ეგრეთ წოდებული "ჩიჟევსკის ჭაღის" რეკლამა, რომელიც ზრდის ჰაერში უარყოფითი იონების რაოდენობას. თუმცა სკოლის შემდეგ ყველას ზუსტად არ ახსოვს თავად იონები – ეს არის დამუხტული ნაწილაკები, რომლებმაც დაკარგეს ნორმალური ატომებისთვის დამახასიათებელი ნეიტრალიტეტი. ახლა კი ცოტა უფრო დეტალურად.

"არასწორი" ატომები

მოგეხსენებათ, პერიოდულ სისტემაში რიცხვი დაკავშირებულია ატომის ბირთვში პროტონების რაოდენობასთან. რატომ არა ელექტრონები? იმის გამო, რომ ელექტრონების რაოდენობა და სისრულე, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი გავლენას ახდენენ ატომის თვისებებზე, არ განსაზღვრავს მის ფუნდამენტურ თვისებებს, რომლებიც დაკავშირებულია ბირთვთან. შეიძლება არ იყოს საკმარისი ელექტრონები, ან შეიძლება იყოს ძალიან ბევრი. იონები უბრალოდ ატომებია ელექტრონების "არასწორი" რაოდენობის მქონე. უფრო მეტიც, პარადოქსულად, ელექტრონების ნაკლებობის მქონეებს პოზიტიურს უწოდებენ, ხოლო ჭარბს - უარყოფითს.

ცოტა სახელების შესახებ

როგორ წარმოიქმნება იონები? ეს მარტივი კითხვაა - განათლების მხოლოდ ორი გზა არსებობს. ან ქიმიური გზა ან ფიზიკური გზა. შედეგი შეიძლება იყოს დადებითი იონი, რომელსაც ხშირად კატიონს უწოდებენ და უარყოფითი იონი, შესაბამისად, ანიონი. ერთ ატომს ან მთელ მოლეკულას, რომელიც ასევე განიხილება სპეციალური პოლიატომური ტიპის იონად, შეიძლება ჰქონდეს დეფიციტი ან ჭარბი მუხტი.

სტაბილურობისკენ სწრაფვა

თუ გარემოს იონიზაცია ხდება, მაგალითად, გაზი, მაშინ მასში არის ელექტრონების და დადებითი იონების რაოდენობრივად პროპორციული თანაფარდობა. მაგრამ ასეთი ფენომენი იშვიათად ხდება (ჭექა-ქუხილის დროს, ალის მახლობლად, ასეთ შეცვლილ მდგომარეობაში დიდხანს არ არსებობს); ამიტომ, ზოგადად, ჰაერის იონები, რომლებსაც შეუძლიათ მიწასთან ახლოს რეაგირება, იშვიათია. გაზი არის ძალიან სწრაფად ცვალებადი გარემო. როგორც კი მაიონებელი ფაქტორების მოქმედება ჩერდება, იონები ერთმანეთს ხვდებიან და ისევ ნეიტრალურ ატომებად იქცევიან. ეს მათი ნორმალური მდგომარეობაა.

აგრესიული სითხე

იონები შიგნით დიდი რაოდენობითშეიძლება შეიცავდეს წყალში. ფაქტია, რომ წყლის მოლეკულები არის ნაწილაკები, რომლებშიც ისინი არათანაბრად არის განაწილებული მთელს მოლეკულაში, ისინი არიან დიპოლები, რომლებსაც აქვთ დადებითი მუხტი, ხოლო მეორეზე უარყოფითი.

და როდესაც წყალში ხსნადი ნივთიერება ჩნდება, წყლის მოლეკულები თავიანთი პოლუსებით ელექტრულად მოქმედებენ დამატებულ ნივთიერებაზე, იონიზებენ მას. კარგი მაგალითიაარის ზღვის წყალი, რომელშიც ბევრი ნივთიერება არსებობს ისეთი სახით, როგორიცაა იონები. ხალხმა ეს საკმაოდ დიდი ხანია იცის. გარკვეული წერტილის ზემოთ ატმოსფეროში ბევრი იონია, ამ გარსს იონოსფერო ეწოდება. ანადგურებს სტაბილურ ატომებსა და მოლეკულებს. იონიზებულ მდგომარეობაში მყოფ ნაწილაკებს შეუძლიათ ყველა მატერიის გადაცემა. მაგალითი - ნათელი უჩვეულო ფერებიძვირფასი ქვები.

იონები სიცოცხლის საფუძველია, რადგან ATP-დან ენერგიის მოპოვების ძირითადი პროცესი შეუძლებელია ელექტრონულად არასტაბილური ნაწილაკების შექმნის გარეშე, თავად ემყარება იონების ურთიერთქმედებას და ფერმენტების მიერ კატალიზებული მრავალი ქიმიური პროცესი ხდება მხოლოდ იონიზაციის გზით. გასაკვირი არ არის, რომ ამ მდგომარეობაში მყოფი ადამიანი პერორალურად იღებს ზოგიერთ ნივთიერებას. კლასიკური მაგალითია ვერცხლის სასარგებლო იონები.

Და ის- ნივთიერების ერთატომური ან პოლიატომური ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკი, რომელიც წარმოიქმნება ატომის მიერ ერთი ან მეტი ელექტრონის მოლეკულაში დაკარგვის ან მომატების შედეგად.

იონის მუხტი არის ელექტრონის მუხტის ჯერადი. კონცეფცია და ტერმინი "იონი" შემოიღო 1834 წელს მაიკლ ფარადეის მიერ, რომელმაც ელექტრული დენის ეფექტის შესწავლისას. წყალხსნარებიმჟავები, ტუტეები და მარილები ვარაუდობენ, რომ ასეთი ხსნარების ელექტრული გამტარობა გამოწვეულია იონების გადაადგილებით. ფარადეიმ უწოდა დადებითად დამუხტული იონები, რომლებიც ხსნარში მოძრაობენ უარყოფითი პოლუსისკენ (კათოდი) კათიონებიდა უარყოფითად დამუხტულები მოძრაობენ დადებითი პოლუსისკენ (ანოდი) - ანიონები.

იონების თვისებები განისაზღვრება:

1) მათი მუხტის ნიშანი და სიდიდე;
2) იონების სტრუქტურა, ანუ ელექტრონების განლაგება და მათი ბმების სიძლიერე, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია გარე ელექტრონები;
3) მათი ზომები, განისაზღვრება გარე ელექტრონის ორბიტის რადიუსით.
4) ელექტრონული გარსის სიმტკიცე (იონების დეფორმირებადობა).

დამოუკიდებელი ნაწილაკების სახით, იონები გვხვდება მატერიის ყველა აგრეგატულ მდგომარეობაში: აირებში (კერძოდ, ატმოსფეროში), სითხეებში (დნობაში და ხსნარებში), კრისტალებში და პლაზმაში (კერძოდ, ვარსკვლავთშორის სივრცეში). .

როგორც ქიმიურად აქტიური ნაწილაკები, იონები რეაგირებენ ატომებთან, მოლეკულებთან და ერთმანეთთან. ხსნარებში იონები წარმოიქმნება ელექტროლიტური დისოციაციის შედეგად და განსაზღვრავს ელექტროლიტების თვისებებს.

ხსნარებში იონების ელემენტარული ელექტრული მუხტების რაოდენობა თითქმის ყოველთვის ემთხვევა მოცემული ატომის ან ჯგუფის ვალენტობას; გაზის იონებს შეიძლება ჰქონდეთ ელემენტარული მუხტების განსხვავებული რაოდენობა. საკმარისად ენერგიული გავლენის გავლენის ქვეშ ( სითბო, მაღალი სიხშირის გამოსხივება, მაღალი სიჩქარის ელექტრონები) დადებითი იონები შეიძლება წარმოიქმნას სხვადასხვა ნომერიელექტრონები, შიშველ ბირთვებამდე. დადებითი იონები აღინიშნება + (პლუს) ნიშნით ან წერტილით (მაგალითად, Mg***, Al +++), უარყოფითი იონები - (მინუს) ნიშნით ან "(Cl - , Br") ნიშნით. ნიშნების რაოდენობა მიუთითებს ჭარბი ელემენტარული მუხტების რაოდენობაზე. ყველაზე ხშირად, იონები წარმოიქმნება სტაბილური გარე ელექტრონული გარსებით, რომლებიც შეესაბამება კეთილშობილური აირების გარსს. იონები, საიდანაც აგებულია კრისტალები და მაღალი დიელექტრიკული მუდმივების მქონე ხსნარებში და გამხსნელებში ნაპოვნი იონები მიეკუთვნება უმეტესწილადამ ტიპის, მაგალითად, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები, ჰალოგენები და ა.შ. თუმცა არსებობს ე.წ. გარდამავალი იონები, რომლებშიც გარე გარსი შეიცავს 9-დან 17 ელექტრონს; ამ იონებს შეუძლიათ შედარებით მარტივად გარდაიქმნას სხვადასხვა ტიპის და მნიშვნელობის იონებად (მაგალითად, Fe - -, Cu და ა.შ.).

ქიმიური და ფიზიკური თვისებები

იონების ქიმიური და ფიზიკური თვისებები მკვეთრად განსხვავდება ნეიტრალური ატომების თვისებებისგან, მრავალი თვალსაზრისით წააგავს სხვა ელემენტების ატომების თვისებებს, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების იგივე რაოდენობა და იგივე გარე ელექტრონული გარსი (მაგალითად, K" ჰგავს Ar, F. " - ნე). მარტივ იონებს, როგორც ტალღური მექანიკა აჩვენებს, აქვთ სფერული ფორმა. იონების ზომები ხასიათდება მათი რადიუსის სიდიდით, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს ემპირიულად კრისტალების რენტგენის ანალიზით (Goldschmidt) ან თეორიულად გამოითვალოს ტალღური მექანიკის (Paulig) ან სტატისტიკის (Fermi) მიერ. ორივე მეთოდით მიღებული შედეგები საკმაოდ დამაკმაყოფილებელ თანხმობას იძლევა. კრისტალების და ხსნარების მთელი რიგი თვისებები განისაზღვრება იმ იონების რადიუსით, რომელთაგანაც ისინი შედგება; კრისტალებში ეს თვისებები არის კრისტალური გისოსის ენერგია და, დიდწილად, მისი ტიპი; ხსნარებში იონები პოლარიზდებიან და იზიდავენ გამხსნელების მოლეკულებს, ქმნიან ცვლადი შემადგენლობის გარსებს და იონებსა და გამხსნელების მოლეკულებს შორის კავშირის სიძლიერეს განსაზღვრავს თითქმის ექსკლუზიურად იონების რადიუსებით და მუხტებით. რამდენად ძლიერია იონური ველის გავლენა გამხსნელის მოლეკულებზე ზოგადად, ნაჩვენებია ცვიკის გამოთვლებით, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ წყლის მოლეკულები იონების მახლობლად იმყოფებიან დაახლოებით 50000 ატმოსფერო წნევის ქვეშ. გარე ელექტრონის გარსის სიძლიერე (დეფორმირებადობა) დამოკიდებულია გარე ელექტრონების შეერთების ხარისხზე და განსაზღვრავს ძირითადად იონების ოპტიკურ თვისებებს (ფერი, გარდატეხა). თუმცა, იონების ფერი ასევე დაკავშირებულია იონების წარმოქმნასთან სხვადასხვა კავშირებიგამხსნელის მოლეკულებით. ეფექტების თეორიული გამოთვლები, რომლებიც დაკავშირებულია ელექტრონული გარსების დეფორმაციასთან, უფრო რთული და ნაკლებად ძლიერია, ვიდრე იონებს შორის ურთიერთქმედების ძალების გამოთვლა. ხსნარებში იონების წარმოქმნის მიზეზები ზუსტად არ არის ცნობილი; ყველაზე დამაჯერებელი მოსაზრებაა, რომ მოლეკულები ხსნადი ნივთიერებებიიშლება იონებად გამხსნელის მოლეკულური ნულით; ჰეტეროპოლარული, ანუ იონებისგან აგებული კრისტალები, როგორც ჩანს, იონებს მაშინვე ხსნიან. გამხსნელის მოლეკულური ველის მნიშვნელობას ადასტურებს გამხსნელის დიელექტრიკულ მუდმივას შორის პარალელიზმი, რომელიც არის მისი მოლეკულური ველის ძაბვის მიახლოებითი ზომა და დისოციაციის ხარისხი (ნერნსტ-ტომსონის წესი, ექსპერიმენტულად დადასტურებული უოლდენი). თუმცა, იონიზაცია ასევე ხდება ნივთიერებებში დაბალი დიელექტრიკული მუდმივებით, მაგრამ აქ ელექტროლიტები, რომლებიც წარმოქმნიან რთულ იონებს, ძირითადად იხსნება. კომპლექსები ზოგჯერ წარმოიქმნება ხსნადი ნივთიერების იონებისგან, ზოგჯერ გამხსნელიც მონაწილეობს მათ წარმოქმნაში. დაბალი დიელექტრიკული მუდმივების მქონე ნივთიერებებს ასევე ახასიათებს რთული იონების წარმოქმნა არაელექტროლიტების დამატებისას, მაგალითად (C 2 H 5) 0Br 3 ქლოროფორმთან შერევისას იძლევა გამტარობას.
სისტემა. გარე ნიშანირთული იონების წარმოქმნა არის ე.წ. ანომალიური ელექტრული გამტარობა, რომელშიც დიაგრამა, რომელიც ასახავს მოლური ელექტროგამტარობის დამოკიდებულებას განზავებაზე, იძლევა მაქსიმუმს კონცენტრირებული ხსნარების რეგიონში და მინიმუმს შემდგომი განზავებით.

ნომენკლატურა ქიმიური ნომენკლატურის მიხედვით, ერთი ატომისგან შემდგარი კათიონის სახელი ემთხვევა ელემენტის სახელს, მაგალითად, Na + ეწოდება ნატრიუმის იონს, ზოგჯერ მუხტს ემატება ფრჩხილებში, მაგალითად, Fe 2-ის სახელი. + კატიონი არის რკინის (II) იონი. სახელი შედგება ანიონის ერთი ატომისგან და წარმოიქმნება ელემენტის ლათინური სახელისა და სუფიქსის ფესვიდან. -მე გავაკეთემაგალითად, F - ეწოდება ფტორის იონს.