Ion

Un ion est un atome ou un assemblage d’atomes qui porte une charge électrique nette. Un ion positif est un cation et un ion négatif un anion. Cette définition ne se limite ni aux éléments chimiques isolés, ni aux solutions aqueuses : des ions moléculaires existent aussi dans les gaz, les solides et les liquides.

Origine et écriture de la charge

Un ion monoatomique se forme lorsqu’un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons. Un ion polyatomique conserve une charge nette répartie sur plusieurs atomes; l’ammonium NH₄⁺, le nitrate NO₃⁻ et le sulfate SO₄²⁻ en sont des exemples. La charge figure en exposant après la formule, tandis que le nombre d’atomes figure en indice.

Dans une solution macroscopique, l’électroneutralité impose l’équilibre global des charges positives et négatives. Cela n’exige pas des concentrations molaires identiques pour chaque ion, car leur valence diffère. Une concentration ionique peut être exprimée en mol/L, en masse par volume ou, pour certains bilans, en équivalents de charge ; ces expressions correspondent à des grandeurs différentes et ne sont comparables qu’avec leurs unités.

Importance dans l’eau

La composition ionique intervient dans la conductivité, la pression osmotique, la dureté et les équilibres acide-base. L’effet d’un ion dépend toutefois de sa concentration, de sa forme chimique et des autres constituants du milieu. Le mot « ion » ne permet donc pas, à lui seul, de conclure à une toxicité, une acidité ou une disponibilité biologique.