Serbest radikal ve iyon arasındaki temel fark, serbest radikallerin bir veya daha fazla eşleşmemiş elektrona sahip olmaları, ancak iyonların eşleşmiş elektronları olmasıdır.
Serbest radikal ve iyon arasındaki farkı, bir iyonun ve bir serbest radikalin temel özelliklerinden açıklayabiliriz. Bir iyon, bir elektronun kaybı veya kazanımı nedeniyle yüklü (pozitif veya negatif) bir molekül veya atom olarak oluşabilir. İyonlar, bir elektron kazanımından dolayı negatif bir yüke ve bir elektron kaybından dolayı pozitif bir yüke sahiptir. İyonlar, kazanılan veya kaybedilen elektronların sayısına bağlı olarak, tek veya çok yüklü kimyasal türler olarak ortaya çıkabilir. Serbest radikaller, en az bir eşleşmemiş elektrona sahip moleküller veya atomlardır. Bu makale, özel özellikleri de dahil olmak üzere serbest radikal ve iyon arasındaki fark hakkındadır.
Serbest Radikal Nedir?
A Serbest radikal, bir veya daha fazla eşleşmemiş elektron(lar) içeren bir atom veya atom grubudur. Eşlenmemiş bir elektronun varlığından dolayı oldukça reaktiftirler. Serbest radikaller çok kararsızdır ve gerekli elektronu kabul ederek kararlılık kazanmaya çalışırlar. Gerekli elektronu yakalayarak diğer kimyasal bileşiklerle reaksiyona girerler. Serbest radikaller, doğal süreçlerde önemli ara maddelerdir. Sağdaki bir üst simge ile serbest radikalleri gösterebiliriz. Örneğin, H, Cl, HO, H3C
Şekil 01: Hidroksil Radikal
Uzun ömürlü serbest radikaller üç kategoridedir: kararlı radikaller, kalıcı radikaller ve di-radikaller.
- Kararlı radikaller: Kararlı bir radikalin başlıca örneği moleküler oksijen O2'dir. Konjuge π sistemi içeren organik radikaller uzun süre yaşayabilir.
- Kalıcı radikaller: Radikal merkezin etrafındaki sterik kalabalık nedeniyle uzun ömürlüdürler ve başka bir molekülle fiziksel olarak reaksiyona girmelerini zorlaştırırlar.
- Di-radikaller: Bazı moleküllerin iki radikal merkezi vardır, biz onları di-radikaller olarak adlandırırız. Moleküler oksijen doğal olarak (atmosferik oksijen) bir diradikal olarak bulunur.
İyon nedir?
İyonlar, kimyasal bir tür kimyasal reaksiyonlarda elektron kazandığında veya kaybettiğinde oluşabilir; pozitif (+) veya negatif (-) yükleri vardır. Bunlar elektron(lar)ı kabul ederek negatif yük ve elektron eksikliği olan bir moleküle veya bir elemente elektron bağışlayarak pozitif yük alırlar. Elektronları kabul etmek veya vermek, iyonun boyutunu doğrudan etkiler; moleküler boyutunu önemli ölçüde değiştirir. Negatif veya pozitif yükü olmayan bir atomu veya atom grubunu “nötr” olarak adlandırırız; nötr bir atom veya molekül olmak için proton sayısının elektron sayısıyla aynı olması gerekir.
Şekil 02: Katyon ve Anyon Oluşumu
Dolayısıyla aşağıdaki gibi iki tür iyon vardır.
- Katyonlar veya (+) iyonlar – metaller pozitif (+) yüklü (Na+, Ba2 olmak üzere elektron kaybettiklerinden) genellikle metaller bu kategoriye girer +, Ca2+, Al3+)
- Anyonlar (-) iyonlar – genellikle ametaller bu kategoriye girer, çünkü ametaller elektron alarak negatif (-) yüklü olur (Cl–, S2- , O2-, Br–)
Serbest Radikal ve İyon Arasındaki Fark Nedir?
Serbest radikal ve iyon arasındaki temel fark, serbest radikallerin bir veya daha fazla eşleşmemiş elektrona sahip olmaları, ancak iyonların elektronları çift olmasıdır. Bu nedenle, iyonlar nispeten kararlı iken serbest radikaller çok kararsızdır. Dolayısıyla, bu aynı zamanda serbest radikal ve iyon arasında önemli bir farktır. Bununla birlikte, iyonların çoğu zıt yüklü iyonlarla birleştiğinde radikaller kendi başlarına var olabilirler. Kararlılıkları hakkında daha fazla düşünüldüğünde, serbest radikaller elektronları kabul ederek kararlı hale gelir, ancak iyonlar zıt yüklü bileşiklerle kompleksler oluşturduklarında kararlıdır.
Serbest radikal ve iyon arasındaki bir diğer önemli fark, iyonların her zaman bir yük taşımasıdır, ancak serbest radikaller, eşleşmemiş elektronları olsa bile yüklü türler değildir. Bu fark, bir iyonda toplam elektron sayısının her zaman çekirdekteki proton sayısına eşit olmamasından, serbest bir radikalde ise elektron sayısının proton sayısına eşit olmasından kaynaklanır.
Aşağıdaki infografik, serbest radikal ve iyon arasındaki fark hakkında daha fazla ayrıntı sağlar.
Özet – Serbest Radikal ve İyon
Belirli bir türe ait elektron sayısını kullanarak hem serbest radikalleri hem de iyonları tanımlayabiliriz. Burada serbest radikaller ve iyonlar arasındaki en önemli fark, serbest radikallerin eşleşmemiş elektronlara sahip olması, ancak iyonların elektronlarının eşleşmesidir. Bu nedenle, serbest radikaller daha reaktiftir. Öte yandan, iyonlar zıt yüklü iyonlar/moleküllerle bileşikler oluşturarak kimyasal olarak kararlı hale gelirler.
