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Was sind Ionen? - Eine verständliche Erklärung

Was sind Ionen? - Eine verständliche Erklärung2:27
Video von Galina Schlundt2:27

Ionen sind elektronisch geladene Atome oder Moleküle. Das hat etwas mit der Atomphysik zu tun und es ist leicht zu erklären, was das bedeutet.

Die Wissenschaft der Atome und Moleküle wird in der Atom-, der Kern- und der Teilchenphysik behandelt. Dazu gehören auch die Ionen.

Das sind Atome

  • Der Name Atom kommt aus dem Griechischen und bedeutet "das Unzerschneidbare" oder "das Unteilbare". Das heißt, ein Atom ist das kleinste Teilchen, in das man Materie mit chemischen oder mechanischen Mitteln zerlegen kann. Es ist sozusagen der Grundbaustein der Materie.
  • Im Laufe der Zeit wurde aber entdeckt, dass selbst die Atome wieder teilbar sind. Ein Atom besteht nämlich aus einem positiv geladenen Atomkern und einer Atomhülle mit negativ geladenen Elektronen.
  • Die positiven Teilchen des Atomkerns sind die Protonen und in der Atomhülle bewegen sich die Elektronen ähnlich einer Umlaufbahn um den Kern. Wenn die Anzahl der Protonen gleich der Anzahl der Elektronen ist, spricht man von einem neutralen Atom. Die Anzahl dieser Teilchen bestimmt übrigens, zu welchem chemischen Element die Atome gehören.

Was die Ionen kennzeichnet

  • Ionen entstehen, wenn sich die Anzahl der Elektronen in einem Atom oder Molekül ändert. Es können mehr oder weniger als im neutralen Zustand werden.
  • Solche Veränderungen können durch Verbindungen entstehen, welche die Atome gleicher oder unterschiedlicher Art miteinander eingehen. Dabei nimmt ein Atom Elektronen auf oder gibt sie ab.
  • Auch bei den Ionen gibt es wieder verschiedene Bezeichnungen. Hat ein Atom weniger Elektronen als im neutralen Zustand, ist es positiv geladen und heißt Kation. Sind es mehr Elektronen, wird es negativ und heißt Anion.
  • Die Größe der Ionen ändert sich mit der Aufnahme oder Abgabe von Elektronen. Wurden Elektronen abgegeben, sind die Ionen kleiner, weil die Außenbahn dann weniger oder gar nicht besetzt ist. Bei aufgenommenen Elektronen ist es umgekehrt, weil mehr Bahnen besetzt werden müssen.
  • Ionen in der Chemie sind maßgeblich verantwortlich für die Verbindungsstrukturen oder Leitfähigkeit der Elemente. In der Chemie kommen meistens nur Ionen mit bis zu drei Unter- oder Überschussladungen vor.
  • In der Physik können Ionen zu experimentellen Zwecken erzeugt werden. In der Natur gibt es sie im Sonnenwind, Polarlichtern, Gewitterblitzen oder Elmsfeuern.

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