Πώς ένα στοιχείο παίρνει επιπλέον ηλεκτρόνια ή απώλεια για να σχηματίσει ιόντα;
τα βασικά
* άτομα: Τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ύλης, που αποτελούνται από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια.
* πρωτόνια: Φυσικά φορτισμένα σωματίδια στον πυρήνα του ατόμου.
* νετρόνια: Τα ουδέτερα φορτισμένα σωματίδια στον πυρήνα του ατόμου.
* ηλεκτρόνια: Αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που περιστρέφονται περιστρεφόμενοι στον πυρήνα σε κελύφη.
* ιόντα: Άτομα που έχουν κερδίσει ή έχουν χαμένα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα ένα καθαρό θετικό ή αρνητικό φορτίο.
Πώς σχηματίζουν στοιχεία ιόντα
Τα άτομα προσπαθούν να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση, που συνήθως έχουν ένα πλήρες εξώτατο κέλυφος ηλεκτρονίων (που ονομάζεται επίσης κέλυφος σθένους). Αυτό συχνά αναφέρεται ως "κανόνας οκτάδων", που σημαίνει ότι τα άτομα τείνουν να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να έχουν οκτώ ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος τους.
Κερδίζοντας ηλεκτρόνια (Anions)
* Μη μετάλλια: Τα μη μέταλλα έχουν γενικά υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα, που σημαίνει ότι έχουν ισχυρή έλξη για τα ηλεκτρόνια.
* διαδικασία: Για να επιτευχθεί μια σταθερή διαμόρφωση, τα μη μέταλλα τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια.
* αποτέλεσμα: Κερδίζοντας ηλεκτρόνια, γίνονται αρνητικά φορτισμένα ιόντα που ονομάζονται ανιόντα. Για παράδειγμα, το χλώριο (CL) κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο για να γίνει χλωριούχο (CL⁻).
απώλεια ηλεκτρόνων (κατιόντα)
* μέταλλα: Τα μέταλλα έχουν γενικά χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα, που σημαίνει ότι είναι πιο πιθανό να χάσουν ηλεκτρόνια.
* διαδικασία: Για να επιτευχθεί μια σταθερή διαμόρφωση, τα μέταλλα τείνουν να χάνουν ηλεκτρόνια.
* αποτέλεσμα: Με την απώλεια ηλεκτρονίων, γίνονται θετικά φορτισμένα ιόντα που ονομάζονται κατιόντα. Για παράδειγμα, το νάτριο (Na) χάνει ένα ηλεκτρόνιο για να γίνει ιόν νατρίου (Na⁺).
Παράγοντες που επηρεάζουν τον σχηματισμό ιόντων
* Ηλεκτροργατιστικότητα: Η σχετική ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια. Η μεγαλύτερη ηλεκτροαρνητικότητα ευνοεί την απόκτηση ηλεκτρονίων, ενώ η χαμηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα ευνοεί την απώλεια ηλεκτρόνων.
* ενέργεια ιονισμού: Η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο. Η χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού διευκολύνει την απώλεια ηλεκτρόνων.
* συγγένεια ηλεκτρονίων: Η αλλαγή ενέργειας που συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρόνιο προστίθεται σε ένα ουδέτερο άτομο. Η υψηλότερη συγγένεια ηλεκτρονίων καθιστά πιο πιθανό να κερδίσει ηλεκτρόνια.
Παραδείγματα
* Το νάτριο (Na) σχηματίζει Na⁺: Το νάτριο έχει ένα ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό του κέλυφος. Χάνει αυτό το ηλεκτρόνιο για να γίνει σταθερό, σχηματίζοντας ένα κατιόν με φορτίο +1.
* Το χλώριο (CL) σχηματίζει CL⁻: Το χλώριο έχει επτά ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος του. Κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο για να ολοκληρώσει το οκτάδα του, σχηματίζοντας ένα ανιόν με φορτίο -1.
Βασικά σημεία
* Ο σχηματισμός ιόντων οδηγείται από την επιθυμία να επιτευχθεί σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων.
* Στοιχεία με χαμηλή ενέργεια ιονισμού τείνουν να σχηματίζουν κατιόντα.
* Στοιχεία με υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα τείνουν να σχηματίζουν ανιόντα.
* Τα ιόντα διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους στη χημική σύνδεση, σχηματίζοντας ιοντικές ενώσεις.
