Как образуются положительно и отрицательно заряженные ионы?

Положительно и отрицательно заряженные ионы образуются тогда, когда атом или молекула перестают быть электрически нейтральными — то есть у них нарушается равенство между числом протонов (положительный заряд в ядре) и числом электронов (отрицательный заряд в оболочке).

1) Как образуются положительные ионы (катионы)

Положительный ион получается, когда частица теряет один или несколько электронов.
Электронов становится меньше, чем протонов, поэтому суммарный заряд становится положительным.

Пример:

• Нейтральный атом натрия Na имеет 11 протонов и 11 электронов.

• Если он отдаёт 1 электрон, остаётся 11 протонов и 10 электронов → заряд +1.

• Получается катион: Na⁺.

Почему атомы “отдают” электроны?

• Так бывает, когда внешние (валентные) электроны удерживаются сравнительно слабо.

• Особенно часто это характерно для металлов: им “выгоднее” отдать несколько электронов и перейти к более устойчивой электронной конфигурации.

Типичные ситуации образования катионов:

• Химические реакции (например, образование солей).

• Ионизация под действием энергии: нагрев, электрический разряд, ультрафиолет, рентген, радиоактивное излучение.

• Растворение некоторых веществ в воде, когда частицы переходят в раствор в виде ионов (например, Na⁺, Ca²⁺).

2) Как образуются отрицательные ионы (анионы)

Отрицательный ион получается, когда частица присоединяет один или несколько электронов.
Электронов становится больше, чем протонов, поэтому суммарный заряд становится отрицательным.

Пример:

• Нейтральный атом хлора Cl имеет 17 протонов и 17 электронов.

• Если он присоединяет 1 электрон, становится 17 протонов и 18 электронов → заряд −1.

• Получается анион: Cl⁻.

Почему атомы “принимают” электроны?

• Некоторым атомам не хватает 1–2 электронов до устойчивой конфигурации, и им энергетически выгодно их “добрать”.

• Это часто характерно для неметаллов (хлор, кислород, сера и др.).

Типичные ситуации образования анионов:

• Химические реакции с переносом электронов.

• Присоединение электронов в среде, где есть свободные электроны (например, в газовом разряде).

• Образование ионов при растворении веществ, содержащих кислотные остатки (например, Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻).

3) Важное уточнение: ионы бывают не только “атомные”, но и “молекулярные”

Ион может быть:

• простым (атомным) — из одного атома: Na⁺, Cl⁻, Ca²⁺;

• сложным (многоатомным) — из группы атомов, которые вместе имеют заряд: SO₄²⁻, NH₄⁺, NO₃⁻.

Как они образуются?
Многоатомные ионы возникают, когда электроны перераспределяются в пределах молекулы или при взаимодействии с другими частицами, и вся группа атомов в сумме получает “лишний” заряд (из-за недостатка или избытка электронов).

4) Короткое резюме

• Катион (+) образуется при потере электронов: электронов меньше → заряд положительный.

• Анион (−) образуется при присоединении электронов: электронов больше → заряд отрицательный.

• Источник изменений — перенос электронов в химических реакциях или ионизация под действием энергии (излучение, разряд, нагрев и т. п.).