Un atome ou groupe d'atomes qui porte une charge électrique nette parce qu'il a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons par rapport à son état neutre.

Principe

Une charge ionique modifie les interactions électrostatiques, la solvatation et les niveaux d'énergie : cations et anions interagissent fortement avec des espèces de charge opposée et avec des solvants polaires, et la répartition de la charge (taille, polarisabilité) module le comportement.

Démonstration

Un atome de sodium qui perd un électron devient un cation Na+ chargé positivement et se coordonne avec des ions négatifs ou des molécules de solvant polaires ; un groupement sulfate portant une charge −2 est un anion polyatomique ayant une réactivité chimique distincte.

Mauvaise application

Employer « ion » pour décrire une molécule neutre mais fortement polarisée ou confondre des radicaux (électrons non appariés sans charge nette) avec des ions ; ignorer que la même espèce peut n'être ionisée que dans certaines conditions.

Conséquence

Les ions déterminent la liaison ionique, la conductivité en solution, les gradients osmotiques et électrochimiques en biologie, et contrôlent la réactivité dans de nombreux processus chimiques ; la force ionique et les effets spécifiques des ions influencent le comportement macroscopique.

Inversion

Atomes ou molécules neutres dépourvus de charge nette, dont les interactions sont dominées par des liaisons covalentes ou des forces intermoléculaires non ioniques plutôt que par des interactions coulombiennes à longue portée.

Limite

Comprend les espèces chargées monoatomiques et polyatomiques dans les gaz, liquides et solides ; exclut les radicaux neutres (réactifs mais non chargés) et les électrons libres considérés séparément comme porteurs de charge élémentaires.

Tension sémantique

Tension entre décrire une espèce comme « ion » versus « complexe chargé » ou « paire d'ions » en milieu de faible constante diélectrique ; aussi entre ion et molécule polaire où des charges partielles existent sans transfert complet d'électron.

Synthèse

Un ion est tout atome ou groupe atomique possédant une charge électrique nette due à un gain ou une perte d'électrons ; cette charge modifie fondamentalement ses interactions électrostatiques, sa réactivité chimique et son rôle dans les processus physiques, distinct des espèces neutres ou radicalaires.