이온

이온([[ion]])은 전기적으로 중성인 원자 또는 분자가 전자를 얻거나 잃어 전기적으로 대전된 입자를 말한다. 원자나 분자가 전자를 잃으면 양전하를 띠는 양이온(cation)이 되고, 전자를 얻으면 음전하를 띠는 음이온(anion)이 된다. 이온의 전하는 전하량(elementary charge)의 정수배로 표현되며, 전하량은 전자 하나의 전하량의 절댓값을 의미한다. 예를 들어, Na⁺는 나트륨 원자가 전자 하나를 잃어 +1의 전하를 갖는 양이온이고, Cl⁻는 염소 원자가 전자 하나를 얻어 -1의 전하를 갖는 음이온이다.

이온은 화학 반응에서 중요한 역할을 한다. 양이온과 음이온은 정전기적 인력에 의해 서로 결합하여 이온 결합을 형성하며, 이온 결합 화합물을 만든다. 예를 들어, 소금(NaCl)은 나트륨 양이온(Na⁺)과 염소 음이온(Cl⁻)이 이온 결합으로 결합된 이온 결합 화합물이다. 또한 이온은 수용액에서 전기를 통하게 하는 전해질의 주요 구성 성분이다. 이온의 이동은 전기 전도의 원인이 된다.

이온의 크기와 전하는 이온의 화학적 성질을 결정하는 중요한 요소이다. 같은 원소라도 이온의 전하가 다르면 화학적 성질이 달라질 수 있다. 또한 이온의 크기는 이온의 반응성에 영향을 미친다.

이온은 다양한 방법으로 생성될 수 있다. 전기 분해, 이온화 방사선, 열에 의한 해리 등이 이온 생성의 대표적인 예이다. 생물학적 시스템에서도 이온은 신경 전달, 근육 수축 등 다양한 생명 현상에 필수적인 역할을 한다. 예를 들어 나트륨 이온(Na⁺)과 칼륨 이온(K⁺)은 신경 세포의 활동 전위 생성에 중요한 역할을 한다.