フリーラジカルイオンからフリーラジカルイオンへ

フリーラジカルやイオンは、イオンやフリーラジカルよりも安定な中性原子や分子が作り出す反応性物質である。

ラディカル

フリーラジカルとは、不対電子を持つ種（原子、分子）である。つまり、開殻層構造を持っており、このためラジカルは非常に不安定で、高い反応性を持っている。そのため、一過性のものである。フリーラジカルが他の種と衝突すると、多くの場合、その不対電子が対になるような反応をする。そのためには、他の分子から原子を取り出せばよい。この原子は原子団に電子を与え、不対電子と対になる。しかし、その結果、別のラジカルが形成される（前のラジカルに原子を提供した種は、今度はラジカルになる）。フリーラジカルが反応するもう一つの方法は、複数の結合を含む化合物と結合して、新しいより大きなフリーラジカルを形成することである。フリーラジカルは、共有結合が均等に解消される（結合の形成に関与する2個の電子が2個の原子の間で均等に分割され、一方の原子が1個の電子のみを受け取る）ことで形成される。共有結合が均質に開裂するためには、エネルギーが供給されなければならない。これには、加熱する方法と光を照射する方法がある。例えば、過酸化物は熱を加えると酸素ラジカルを発生させる。通常、フリーラジカルが生成されると、一連の反応を経て、さらに多くのフリーラジカルが生成される。フリーラジカルの連鎖反応は、開始、伝播、終了の3つの部分に分けられる。フリーラジカル反応を止める（ターミネーション）ためには、2つのフリーラジカルを結合させて、共有結合を形成させる必要がある。フリーラジカル反応は、多くの工業プロセスで重要な役割を担っています。フリーラジカルは、ポリエチレンなどのプラスチックやポリマーの製造に使用されます。また、燃料をエネルギーに変換する燃焼過程でも重要な役割を担っている。生体内では、代謝の中間産物として常にフリーラジカルが生成されている。しかし、ラジカルは生体内では有害であると考えられている。老化、がん、動脈硬化などの原因になります。ですから、医学の世界でもフリーラジカルは重要です。

イオン

イオンは正または負の電荷を持つ種である。プラスに帯電したイオンを陽イオン、マイナスに帯電したイオンを陰イオンと呼びます。陽イオンを形成するとき、原子から1個の電子が放出されている。マイナスイオンができるとき、原子は電子を獲得する。したがって、イオンでは、電子の数と陽子の数が異なる。イオンは-1または+1の電荷を持つことができ、これを1価と呼んでいます。また、3価のイオンなどもあります。陽イオンと陰イオンは反対の電荷を持っているので、静電気力で引き合い、イオン結合を形成する。通常、カチオンは金属原子から、アニオンは非金属原子から形成される。例えば、ナトリウムは1族金属であるため、+1の電荷を持つ陽イオンを形成する。塩素はa-1のマイナスイオンを形成する能力を持つ非金属である。