יון

ניטראט. האזורים הצבועים בכתום הם בעלי פוטנציאל אלקטרוסטטי נמוך יותר מאלה הצהובים.]]
יוֹן (מיוונית עתיקה: Ἰόν – "מתקדם"; "נע") הוא חלקיק אטומי או מולקולרי בעל מטען חשמלי כולל חיובי או שלילי, זאת כיוון שכמות האלקטרונים אינם תואמים למספר הפרוטונים. זאת בשונה מאטום או מולקולה שבהם מספר האלקטרונים והפרוטונים תואם בדיוק ועל כן אינם נושאים מטען חשמלי (אלקטרומגנטי) כלשהו.

ביון חיובי, מספר האלקטרונים קטן ממספר הפרוטונים. הוא נקרא קַטְיוֹן וסימונו +X (סימן היסוד ופלוס)

ביון שלילי, מספר האלקטרונים גדול ממספר הפרוטונים, והוא נקרא אַנְיוֹן וסימונו -X (סימן היסוד ומינוס)

בתא אלקטרוכימי היון החיובי נמשך לקתודה (האלקטרודה השלילית, כלומר זו שדרכה זורמים אלקטרונים לתוך התא). והיון השלילי נמשך לאנודה (האלקטרודה החיובית, כלומר זו שממנה זורמים אלקטרונים החוצה מהתא האלקטרוכימי).

תהליך הפיכת אטום או מולקולה נייטרליים ליון נקרא "יינון", ונעשה על ידי הוספת או הסרת אלקטרון או מספר אלקטרונים.

== תרכובות יוניות ==
תרכובות רבות נוצרות הודות למשיכה חשמלית חזקה בין יון חיובי ויון שלילי; הן ידועות כתרכובות יוניות, או מלחים. הקשר בין שני היונים נקרא קשר יוני. מלח בישול, לדוגמה, מורכב מיונים של <sup>-</sup>Cl ו<sup>+</sup>Na במספר שווה. במצב מוצק, היונים מסודרים בסריג יוני.

===תרכובות של יונים חד אטומיים===
מלחים פשוטים הם לעיתים קרובות הִתרַכּבוּת של מתכת ואל-מתכת יחד, ליצירת יון חיובי ויון שלילי. יוני המתכת יהיו חיוביים, בעוד שיוני האל-מתכת יהיו שליליים. גודלו של המטען נקבע על פי הערכות האלקטרונים ברמות החיצוניות של האטום והיון, המשפיעה על אנרגיות הזיקה אלקטרונית והיינון.

כך, למשל, אטום ממשפחת ההלוגנים יעבור חיזור בדרגה אחת (יקבל אלקטרון אחד) ליצירת יון שמטענו מינוס אחת, וישלים בכך רמה חיצונית מלאה; בעוד שאטום של משפחת המתכות האלקליות העפרוריות יתחמצן בשתי דרגות (יתן שני אלקטרונים) ליצירת יון שמטענו פלוס שתיים, והוא בעל רמה חיצונית מלאה.

לדוגמה, נוסחתה של התרכובת מגנזיום כלורי תהיה MgCl<sub>2</sub>, משום שמטענו של הכלור הוא מינוס אחת ומטענו של המגנזיום הוא פלוס שתיים; מטענה של התרכובת הוא נייטרלי, ולכן דרוש מספר כפול של יוני כלור שמטענם רק מחצית ממטען יוני המגנזיום.

תחמוצות של מתכות הן דוגמה למלחים הבנויים מיונים חד אטומיים: החלודה היא תחמוצת הברזל Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>; הסיד, CaO, הוא תחמוצת הסידן; האלום (אלומינה), Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ועוד.

===תרכובות של יונים הבנויים ממולקולות===
מלחים מורכבים עשויים להיות צירוף של שני יונים, שכל אחד מהם מורכב משני אטומים ויותר. סך מטענה של התרכובת יהיה נייטרלי.

דוגמאות למלחים הבנויים מיונים רב אטומיים:
* סודה לשתיה, NaHCO<sub>3</sub>, שבנויה מיון נתרן, <sup>+</sup>Na, ומיון ביקרבונט, <sup>-</sup>HCO<sub>3</sub>
* אמון חנקתי, NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>, המשמש לדישון, מורכב מהיון אמוניום <sup>+</sup>NH<sub>4</sub> ומיון חנקתי <sup>-</sup>NO<sub>3</sub>
* גבס, CaSO<sub>4</sub>, מורכב מיון סידן ומיון גופרתי 
קבוצה של יונים שאינם מחוברים זה לזה (אלא נמצאים במצב גזי) נקראת פלזמה. הפלזמה נודעת גם כמצב הרביעי של החומר כי תכונותיה שונות משל מוצק, נוזל או גז.

==יונים בביולוגיה==
בביוכימיה ובמערכות הגוף השונות ממלאים היונים תפקידים מרכזיים. כך לדוגמה, ה"ברזל" אותו אנו מקבלים ממזונות שונים אינו אלא יוני ברזל (). הברזל הטעון במטען פלוס שתיים משמש כמרכיב המרכזי במולקולות ההמוגלובין והמיוגלובין, המתפקדות כנושאי חמצן במערכת הדם.

== היסטוריה ==
מייקל פאראדיי הוא שהגה לראשונה את תאוריית היונים, בסביבות שנת 1830, על מנת לתאר את המולקולות שנעות בתמיסה, חלקן לאנודה וחלקן לקתודה. אולם רק ב-1884 תיאר סוונטה ארהניוס את המנגנון שעל פיו הגיע פאראדיי למסקנותיו, בעבודת הדוקטורט שלו לאוניברסיטת אופסלה. בתחילה התאוריה לא התקבלה, אך מאוחר יותר אף קיבל על המחקר פרס נובל לכימיה ב-1903.

== טבלת היונים הנפוצים ==
<div style="direction: rtl;">
{|
|valign="top"|
{|class="wikitable"
|+קטיונים
|-
!שם מקובל
!נוסחה
!שם היסטורי
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|קטיונים פשוטים
|-
|אלומיניום||<div class="mw-content-ltr">Al<sup>3+</sup></div>||
|-
|בריום||<div class="mw-content-ltr">Ba<sup>2+</sup></div>||
|-
|בריליום||<div class="mw-content-ltr">Be<sup>2+</sup></div>||
|-
|צסיום||<div class="mw-content-ltr">Cs<sup>+</sup></div>||
|-
|סידן||<div class="mw-content-ltr">Ca<sup>2+</sup></div>||
|-
|כרום (II)||<div class="mw-content-ltr">Cr<sup>2+</sup></div>||כרומוס
|-
|כרום (III)||<div class="mw-content-ltr">Cr<sup>3+</sup></div>||כרומיק
|-
|כרום (VI)||<div class="mw-content-ltr">Cr<sup>6+</sup></div>||כרומיל
|-
|קובלט (II)||<div class="mw-content-ltr">Co<sup>2+</sup></div>||קובלטוס
|-
|קובלט (III)||<div class="mw-content-ltr">Co<sup>3+</sup></div>||קובלטיק
|-
|נחושת (I)||<div class="mw-content-ltr">Cu<sup>+</sup></div>||קופרוס
|-
|נחושת (II)||<div class="mw-content-ltr">Cu<sup>2+</sup></div>||קופריק
|-
|גליום ||<div class="mw-content-ltr">Ga<sup>3+</sup></div>||
|-
|הליום ||<div class="mw-content-ltr">He<sup>2+</sup></div>||(חלקיק אלפא)
|-
|מימן ||<div class="mw-content-ltr">H<sup>+</sup></div>||(פרוטון)
|-
|ברזל (II)||<div class="mw-content-ltr">Fe<sup>2+</sup></div>||פרוס
|-
|ברזל (III)||<div class="mw-content-ltr">Fe<sup>3+</sup></div>||פריק
|-
|עופרת (II)||<div class="mw-content-ltr">Pb<sup>2+</sup></div>||פלומבוס
|-
|עופרת (IV)||<div class="mw-content-ltr">Pb<sup>4+</sup></div>||פלומביק
|-
|ליתיום ||<div class="mw-content-ltr">Li<sup>+</sup></div>||
|-
|מגנזיום||<div class="mw-content-ltr">Mg<sup>2+</sup></div>||
|-
|מנגן (II)||<div class="mw-content-ltr">Mn<sup>2+</sup></div>||מנגנוס
|-
|מנגן (III)||<div class="mw-content-ltr">Mn<sup>3+</sup></div>||מנגניק
|-
|מנגן (IV)||<div class="mw-content-ltr">Mn<sup>4+</sup></div>||מנגניל
|-
|מנגן (VII)||<div class="mw-content-ltr">Mn<sup>7+</sup></div>||
|-
| כספית (II)||<div class="mw-content-ltr">Hg<sup>2+</sup></div>||מרקוריק
|-
|ניקל (II)||<div class="mw-content-ltr">Ni<sup>2+</sup></div>||ניקלוס
|-
|ניקל (III)||<div class="mw-content-ltr">Ni<sup>3+</sup></div>||ניקליק
|-
|אשלגן||<div class="mw-content-ltr">K<sup>+</sup></div>||
|-
|כסף||<div class="mw-content-ltr">Ag<sup>+</sup></div>||
|-
|נתרן||<div class="mw-content-ltr">Na<sup>+</sup></div>||
|-
|סטרונציום||<div class="mw-content-ltr">Sr<sup>2+</sup></div>||
|-
|בדיל (II)||<div class="mw-content-ltr">Sn<sup>2+</sup></div>||סטאנוס
|-
|בדיל (IV)||<div class="mw-content-ltr">Sn<sup>4+</sup></div>||סטאניק
|-
|אבץ||<div class="mw-content-ltr">Zn<sup>2+</sup></div>||
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|קטיונים מרובי אטומים
|-
|אמוניום||<div class="mw-content-ltr">NH<sub>4</sub><sup>+</sup></div>||
|-
|הידרוניום||<div class="mw-content-ltr">H<sub>3</sub>O<sup>+</sup></div>||
|-
|ניתרוניום ||<div class="mw-content-ltr">NO<sub>2</sub><sup>+</sup></div>||
|-
|כספית (I)||<div class="mw-content-ltr">Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup></div>||מרקוריוס
|}
|valign="top"|
{|class="wikitable"
|+אניונים
|-
!שם רשמי
!נוסחה
!שם היסטורי
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|אניונים פשוטים
|-
|ארסניד||<div class="mw-content-ltr">As<sup>3−</sup></div>||
|-
|אזיד||<div class="mw-content-ltr">N<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|ברומיד||<div class="mw-content-ltr">Br<sup>−</sup></div>||
|-
|כלוריד||<div class="mw-content-ltr">Cl<sup>−</sup></div>||
|-
|פלואוריד||<div class="mw-content-ltr">F<sup>−</sup></div>||
|-
|הידריד||<div class="mw-content-ltr">H<sup>−</sup></div>||
|-
|יודיד||<div class="mw-content-ltr">I<sup>−</sup></div>||
|-
|ניתריד||<div class="mw-content-ltr">N<sup>3−</sup></div>||
|-
|אוקסיד (תחמוצת)||<div class="mw-content-ltr">O<sup>2−</sup></div>||
|-
|פוספיד||<div class="mw-content-ltr">P<sup>3−</sup></div>||
|-
|סולפיד||<div class="mw-content-ltr">S<sup>2−</sup></div>||
|-

|פראוקסיד (תחמוצת)||<div class="mw-content-ltr">O<sub>2</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|אוקסיאניונים (אניונים של תחמוצות)
|-
|ארסנט||<div class="mw-content-ltr">AsO<sub>4</sub><sup>3−</sup></div>||
|-
|ארסניט||<div class="mw-content-ltr">AsO<sub>3</sub><sup>3−</sup></div>||
|-
|בוראט||<div class="mw-content-ltr">BO<sub>3</sub><sup>3−</sup></div>||
|-
|ברומט||<div class="mw-content-ltr">BrO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|היפוברומיד||<div class="mw-content-ltr">BrO<sup>−</sup></div>||
|-
|פחמה||<div class="mw-content-ltr">CO<sub>3</sub><sup>2−</sup></div>||קרבונט
|-
|מימן פחמתי||<div class="mw-content-ltr">HCO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||ביקרבונט
|-
|כלורט||<div class="mw-content-ltr">ClO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|פרכלורט||<div class="mw-content-ltr">ClO<sub>4</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|כלוריט||<div class="mw-content-ltr">ClO<sub>2</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|היפוכלורט||<div class="mw-content-ltr">ClO<sup>−</sup></div>||
|-
|כרומט||<div class="mw-content-ltr">CrO<sub>4</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|דיכרומט||<div class="mw-content-ltr">Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|יודט||<div class="mw-content-ltr">IO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|חנקה||<div class="mw-content-ltr">NO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|חנקית||<div class="mw-content-ltr">NO<sub>2</sub><sup>−</sup></div>||ניטריט
|-
|זרחה||<div class="mw-content-ltr">PO<sub>4</sub><sup>3−</sup></div>||
|-
|Hydrogen Phosphate||<div class="mw-content-ltr">HPO<sub>4</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|Dihydrogen Phosphate||<div class="mw-content-ltr">H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|Permanganate||<div class="mw-content-ltr">MnO<sub>4</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|פוספיט||<div class="mw-content-ltr">PO<sub>3</sub><sup>3−</sup></div>||
|-
|סולפט||<div class="mw-content-ltr">SO<sub>4</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|Thiosulfate||<div class="mw-content-ltr">S<sub>2</sub>O<sub>3</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|Hydrogen Sulfate||<div class="mw-content-ltr">HSO<sub>4</sub><sup>−</sup></div>||Bisulfate
|-
|סולפיט||<div class="mw-content-ltr">SO<sub>3</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|Hydrogen Sulfite||<div class="mw-content-ltr">HSO<sub>3</sub><sup>−</sup></div>||Bisulfite
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|אניונים של חומצות אורגניות
|-
|אצטט||<div class="mw-content-ltr">C<sub>2</sub>H<sub>3</sub>O<sub>2</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|Formate||<div class="mw-content-ltr">HCO<sub>2</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|Oxalate||<div class="mw-content-ltr">C<sub>2</sub>O<sub>4</sub><sup>2−</sup></div>||
|-
|Hydrogen Oxalate||<div class="mw-content-ltr">HC<sub>2</sub>O<sub>4</sub><sup>−</sup></div>||Bioxalate
|-
!colspan="3" style="background-color: aliceblue"|אניונים נוספים
|-
|Hydrogen Sulfide||<div class="mw-content-ltr">HS<sup>−</sup></div>||Bisulfide
|-
|Telluride||<div class="mw-content-ltr">Te<sup>2−</sup></div>||
|-
|Amide||<div class="mw-content-ltr">NH<sub>2</sub><sup>−</sup></div>||
|-
|Cyanate||<div class="mw-content-ltr">OCN<sup>−</sup></div>||
|-
|Thiocyanate||<div class="mw-content-ltr">SCN<sup>−</sup></div>||
|-
|Cyanide||<div class="mw-content-ltr">CN<sup>−</sup></div>||
|-
|Hydroxide||<div class="mw-content-ltr">OH<sup>−</sup></div>||
|-
|}

|}
</div>

==ראו גם==
* מלכודת יונים
* קיבול קטיונים חליפים

==קישורים חיצוניים==

* [https://www.lergo.org/index.html#!/public/lessons/59ff38793b40642348abee5d/intro אטומים לעומת יונים], באתר לרגו ([https://www.lergo.org/index.html#!/public/homepage?lergoLanguage=he&lergoFilter.filterLanguage=%22hebrew%22 LerGO])
* 
* 

*
קטגוריה:כימיה פיזיקלית