Πώς να υπολογίσετε το φορτίο ενός ιόντος

Τα άτομα έχουν την επιθυμία να χάσουν ή να κερδίσουν ένα ηλεκτρόνιο για να είναι σταθερά. Μόλις αποκτήσουν ή χάσουν κάποια ηλεκτρόνια, έχουν συσχετιστεί φορτίο με αυτά, καθώς οι αριθμοί ηλεκτρονίων και πρωτονίων τους δεν εξισορροπούνται πλέον. Αλλά τι καθορίζει τι συμβαίνει με τα ηλεκτρόνια που έχει ένα άτομο; Όλα έχουν να κάνουν με τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο κέλυφος σθένους ενός ατόμου.

Πόσα ηλεκτρόνια έχει ένα άτομο;

Για να βρείτε πόσα ηλεκτρόνια έχει ένα άτομο, απλά κοιτάξτε τον ατομικό αριθμό. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων =ο ατομικός αριθμός . Το χλώριο για παράδειγμα έχει ατομικό αριθμό 17. Αυτό σημαίνει ότι έχει 17 ηλεκτρόνια.

Το αν το χλώριο θα χάσει ή θα κερδίσει ηλεκτρόνια εξαρτάται από το πώς αυτά τα 17 ηλεκτρόνια έχουν διαμορφωθεί γύρω από τον πυρήνα.

Διαμόρφωση ηλεκτρονίων

Η απώλεια ή το κέρδος ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα για να γίνει ένα άτομο πιο σταθερό. Μόλις συμβεί αυτή η διαδικασία, δεν ονομάζεται πλέον άτομο αλλά ιόν .

Μπορείτε να σκεφτείτε ότι τα ηλεκτρόνια ταξινομούνται σε δακτυλίους γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Ο πρώτος δακτύλιος πρέπει να περιέχει δύο ηλεκτρόνια για να είναι γεμάτος. Το επόμενο πρέπει να περιέχει οκτώ. Γενικά, όταν το κέλυφος σθένους είναι γεμάτο, το άτομο είναι χαρούμενο. Δεν θέλει ούτε να κερδίσει ούτε να χάσει ένα ηλεκτρόνιο.

Τι είναι το κέλυφος σθένους ενός ατόμου;

Το κέλυφος σθένους είναι το εξωτερικό περίβλημα ηλεκτρονίων που περιβάλλει ένα άτομο. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε αυτό το κέλυφος είναι σημαντικός για τον προσδιορισμό του πώς θα αντιδράσει το άτομο και ποιο θα μπορούσε να γίνει το φορτίο του ιόντος.

Πολλά από τα στοιχεία που σκέφτεστε πιο συχνά στην τάξη της βιολογίας και της χημείας χρειάζονται οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους τους για να είναι σταθερά. Αυτό αναφέρεται ως κανόνας οκτάδας .

Ας πούμε ότι γνωρίζετε ότι κάποιο άτομο έχει 10 ηλεκτρόνια (μπορείτε να καταλάβετε ποιο στοιχείο είναι αυτό;). Πόσοι θα ήταν στο κέλυφος σθένους; Πρώτα αφαιρείς δύο από το 10 αφού ο πρώτος δακτύλιος έχει 2 εκλογές. Αυτό αφήνει οκτώ ηλεκτρόνια. Αυτό σημαίνει ότι στο φλοιό σθένους υπάρχουν οκτώ ηλεκτρόνια και ότι το φλοιό σθένους είναι γεμάτο.

Εάν το κέλυφος σθένους είναι γεμάτο, δεν θα συμβεί τίποτα. Το άτομο δεν θα ιονιστεί. Ως αποτέλεσμα, δεν θα υπάρχει φορτίο στο άτομο.

Σε αυτό το παράδειγμα, έχετε νέον (καταλάβατε ότι ήταν νέον;). Το νέον έχει κέλυφος πλήρους σθένους και επομένως δεν έχει φορτίο. Τι συμβαίνει λοιπόν όταν το κέλυφος σθένους δεν είναι γεμάτο;

Γίνεται Ίων

Τα άτομα θέλουν να έχουν ένα πλήρες κέλυφος σθένους και θέλουν να το κάνουν όσο πιο εύκολα γίνεται.

Για παράδειγμα, ρίξτε ξανά μια ματιά στο χλώριο. Έχει 17 ηλεκτρόνια. Πόσοι είναι στο σθένος; Τα δύο πρώτα επίπεδα θα είναι γεμάτα με 10 ηλεκτρόνια. Αυτό σημαίνει ότι απομένουν επτά ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους. Αυτό σημαίνει ότι το χλώριο θέλει να αποκτήσει ένα ηλεκτρόνιο για να έχει ένα πλήρες κέλυφος σθένους. Μόλις κερδίσει το ένα ηλεκτρόνιο, τι συμβαίνει με το φορτίο;

Αρχικά, τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια είναι ισορροπημένα. Το χλώριο έχει 17 ηλεκτρόνια (φόρτιση -17) και 17 πρωτόνια (φορτίο +17), άρα το συνολικό φορτίο είναι μηδέν. Μόλις το χλώριο αποκτήσει ένα ηλεκτρόνιο, ωστόσο, το σύνολο γίνεται μόλις -1 αφού υπάρχουν τώρα 18 ηλεκτρόνια και ακόμα 17 πρωτόνια. Ως αποτέλεσμα, το χλώριο είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν. Γράφεται ως:Cl.

Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα ονομάζονται ανιόντα . Τι γίνεται με τα θετικά φορτισμένα ιόντα; Ονομάζονται κατιόντα . Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το παράδειγμα για το πώς σχηματίζεται ένα κατιόν:

Το μαγνήσιο είναι ατομικός αριθμός 12. Αυτό σημαίνει ότι έχει 12 ηλεκτρόνια και 12 πρωτόνια. Τώρα, πώς διαμορφώνονται οι εκλογές και πόσα ηλεκτρόνια υπάρχουν στο φλοιό σθένους;

Τα δύο πρώτα κελύφη είναι γεμάτα, το πρώτο με δύο ηλεκτρόνια και το δεύτερο με οκτώ. Το μόνο που απομένει είναι δύο ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους. Τώρα, τα άτομα θα μπορούσαν να αποκτήσουν έξι ηλεκτρόνια για να το φτάσουν στα οκτώ για ένα πλήρες κέλυφος ή θα μπορούσαν να χάσουν δύο για να φτάνουν σε ένα πλήρες κέλυφος. Ο δεύτερος τρόπος είναι πολύ πιο εύκολος. Ως αποτέλεσμα, το μαγνήσιο χάνει δύο ηλεκτρόνια.

Μετά την απώλεια δύο ηλεκτρονίων, το φορτίο του ατόμου γίνεται +2 αφού υπάρχουν τώρα 10 ηλεκτρόνια (-10) και 12 πρωτόνια (+12). Γράφεται ως:Mg.

Φόρτιση ιόντων και ο περιοδικός πίνακας

Υπάρχει μια τάση σχηματισμού ιόντων στον περιοδικό πίνακα. Οι ομάδες 1, 2, 13 και 14 τείνουν να γίνονται θετικά φορτισμένες. Αυτό σημαίνει ότι προτιμούν να χάσουν μερικά ηλεκτρόνια για να φτάσουν σε ένα πλήρες κέλυφος σθένους.

Οι ομάδες 15, 16 και 17 τείνουν να έχουν αρνητικό φορτίο επειδή προτιμούν να αποκτούν ηλεκτρόνια για να φτάσουν σε ένα πλήρες κέλυφος σθένους.

Τέλος, στην ομάδα 18, βρίσκονται τα ευγενή αέρια. Αυτά τα στοιχεία έχουν ήδη ένα πλήρες κέλυφος σθένους. Για αυτόν τον λόγο, είναι απίθανο να χάσουν ή να κερδίσουν ένα ηλεκτρόνιο και είναι εξαιρετικά σταθερά.