ラジカルとイオンの重要な違いは、ラジカルが1個以上の不対電子を持つのに対し、イオンは対電子を持つことである。

フリーラジカルとイオンの違いを、イオンとフリーラジカルの基本的な性質から説明することができます。イオンは、電子の損失または獲得によって電荷（正または負）を帯びた分子または原子として現れることができる。イオンは電子を獲得することでマイナスの電荷を持ち、電子を失うことでプラスの電荷を保持する。イオンは、電子の増減により、一価または多価の化学物質として現れることがある。フリーラジカルとは、少なくとも1個の不対電子を持つ分子または原子のことである。フリーラジカルとイオンの違いについて、その特徴などを解説します。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. フリーラジカルとは 3. イオンとは 4. 並べて比較 - フリーラジカルとイオンの表形式 5. まとめ

フリーラジカル（遊離基）は何ですか？

ラジカルとは、不対電子を1個以上含む原子または原子群のことである。不対電子があるため、反応性が高い。フリーラジカルは非常に不安定で、必要な電子を受け入れて安定性を得ようとする。必要な電子を捕獲して、他の化合物と反応させる。フリーラジカルは、自然界のプロセスにおける重要な中間体である。右の上付きドットのいずれかをフリーラジカルを示すのに使用することができる。例えば、H.、Cl.、HO.、H3C.など。

長寿命ラジカルは、安定ラジカル、持続ラジカル、二重ラジカルの3つに分類される。

1. 安定化ラジカル：安定化ラジカルの代表例は分子状酸素O2である。共役π系を含む有機ラジカルは長寿命である。
2. 難分解性ラジカル：ラジカルの中心付近に空間サイト障壁があり、別の分子と反応しにくいため、長寿命である。
3. ダブルラジカル：ラジカルの中心が2つある分子もあり、これをジラジカルと呼ぶ。分子状酸素（大気中の酸素）は双方向に存在する。

イオンは何ですか？

イオンは、化学物質が化学反応によって電子を得たり失ったりすることで生成され、プラス（+）またはマイナス（-）の電荷を持っています。電子を受け取ることでマイナスの電荷を得、電子不足の分子や元素に電子を供給することでプラスの電荷を得る。電子を受け取るか与えるかはイオンの大きさに直接影響し、分子の大きさを大きく変える。プラスやマイナスの電荷を持たない原子や原子団を「中性」と呼びますが、中性であるためには、陽子の数と電子の数が同じである必要があります。

図02：カチオンとアニオンの形成

このように、イオンには以下の2つの形態があります。

1. 陽イオンまたは（＋）イオン - 通常、金属は電子を失って正の（＋）電荷になるため、このカテゴリーに入る（Na＋、Ba2＋、Ca2＋、Al3＋）。
2. アニオン（-）イオン - 通常、非金属は電子を獲得して負（-）の電荷を帯びるため、このカテゴリーに入る（Cl-, S2-, O2-, Br-）。

フリーラジカルとイオンの違い

ラジカルとイオンの重要な違いは、ラジカルが1個以上の不対電子を持つのに対し、イオンは対電子を持つことである。その結果、ラジカルは非常に不安定であるのに対し、イオンは比較的安定である。したがって、これはラジカルとイオンの大きな違いである。しかし、ほとんどのイオンが反対の電荷を持つイオンと結合すると、フリーラジカルが単独で存在することができる。さらに安定性を考慮すると、ラジカルは電子を受け取ることで安定となるが、イオンは反対電荷の化合物と錯体を形成することで安定となる。

ラジカルとイオンのもう一つの重要な違いは、イオンは常に荷電しているが、ラジカルは不対電子を持っていても荷電していない種であるということである。この違いは、イオンでは電子の総数が原子核の陽子の数と常に等しくないのに対し、ラジカルでは電子の数が陽子の数と等しいために生じるものである。

フリーラジカルとイオンの違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく解説しています。

概要 - フリーラジカル vs. イオン

ラジカルやイオンを、その種に属する電子の数で表現することができる。ここで、ラジカルとイオンの最も大きな違いは、ラジカルが不対電子を持つのに対して、イオンは対電子を持つことである。その結果、ラジカルはより反応しやすくなります。一方、イオンは、反対電荷を持つイオン／分子と化合物を形成することで化学的に安定となる。

引用

1 "ラジカル(化学)"。ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年10月8日.2はこちら。"イオン" ウィキメディア財団、2018年10月16日。こちらから入手可能です 2 「イオン」ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年10月16日