كيف تحسب شحنة أيون

الذرات لديها رغبة في فقدان أو اكتساب إلكترون من أجل أن تكون مستقرة. بمجرد اكتساب بعض الإلكترونات أو فقدها ، يكون لديهم شحنة مرتبطة بها لأن أرقام الإلكترونات والبروتونات لم تعد متوازنة. ولكن ما الذي يحدد ما يحدث للإلكترونات الموجودة في الذرة؟ كل هذا له علاقة بعدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ للذرة.

من أجل معرفة عدد الإلكترونات الموجودة في الذرة ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على العدد الذري. عدد ال الإلكترونات = العدد الذري. الكلور على سبيل المثال له العدد الذري 17. هذا يعني أن لديها 17 إلكترونًا.

يعتمد ما إذا كان الكلور سيفقد أو يكتسب إلكترونات أم لا على كيفية تكوين هذه الإلكترونات السبعة عشر حول النواة.

يحدث فقدان أو اكتساب الإلكترونات من أجل جعل الذرة أكثر استقرارًا. بمجرد حدوث هذه العملية ، لم تعد تسمى ذرة ولكن أيون.

يمكنك التفكير في ترتيب الإلكترونات في حلقات حول نواة الذرة. يجب أن تحتوي الحلقة الأولى على إلكترونين حتى تكون ممتلئة. يجب أن يحتوي التالي على ثمانية. بشكل عام ، بمجرد امتلاء غلاف التكافؤ ، تصبح الذرة سعيدة. إنها لا تريد أن تكتسب أو تفقد إلكترونًا.

ال التكافؤ مدار هي الغلاف الخارجي للإلكترونات المحيطة بالذرة. عدد الإلكترونات في هذه الغلاف مهم لتحديد كيفية تفاعل الذرة وما يمكن أن تصبح شحنة الأيون.

تحتاج العديد من العناصر التي تفكر فيها غالبًا في فصول الأحياء والكيمياء إلى ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ حتى تكون مستقرة. يشار إلى هذا باسم القاعدة الثماني.

لنفترض أنك تعلم أن بعض الذرة بها 10 إلكترونات (هل يمكنك معرفة أي عنصر هذا؟). كم سيكون في قذيفة التكافؤ؟ أولاً ، تأخذ اثنين من 10 منذ أن خاضت الحلقة الأولى انتخابين. هذا يترك ثمانية إلكترونات. هذا يعني أنه يوجد في غلاف التكافؤ ثمانية إلكترونات وأن غلاف التكافؤ ممتلئ.

إذا كانت قذيفة التكافؤ ممتلئة فلن يحدث شيء. لن تتأين الذرة. نتيجة لذلك لن يكون هناك أي شحنة على الذرة.

في هذا المثال ، لديك نيون (هل اكتشفت أنه نيون؟). النيون لديه غلاف تكافؤ كامل وبالتالي ليس لديه شحنة. إذن ماذا يحدث عندما لا تمتلئ قذيفة التكافؤ؟

الذرات تريد أن يكون لها غلاف تكافؤ كامل ، وتريد أن تفعل ذلك بأسهل ما يمكن.

على سبيل المثال ، ألقِ نظرة على الكلور مرة أخرى. لديها 17 إلكتروناً. كم عددهم في التكافؤ؟ سيكون أول مستويين ممتلئين بـ 10 إلكترونات. هذا يعني أن هناك سبعة إلكترونات متبقية في غلاف التكافؤ. هذا يعني أن الكلور يريد الحصول على إلكترون من أجل الحصول على غلاف تكافؤ كامل. بمجرد أن يكتسب الإلكترون الواحد ، ماذا يحدث للشحنة؟

بادئ ذي بدء ، الإلكترونات والبروتونات متوازنة. يحتوي الكلور على 17 إلكترونًا (شحنة -17) و 17 بروتونًا (شحنة +17) ، وبالتالي فإن الشحنة الإجمالية تساوي صفرًا. ومع ذلك ، بمجرد أن يكتسب الكلور إلكترونًا ، يصبح المجموع هو -1 لأن هناك الآن 18 إلكترونًا وما زال هناك 17 بروتونًا. ونتيجة لذلك ، فإن الكلور أيون سالب الشحنة. هو مكتوب على النحو التالي: Cl^-.

تسمى الأيونات سالبة الشحنة الأنيونات. ماذا عن الأيونات موجبة الشحنة؟ يطلق عليهم الايونات الموجبة. ألق نظرة على هذا المثال لكيفية تشكل الكاتيون:

المغنيسيوم هو العدد الذري 12. هذا يعني أن لديها 12 إلكترونًا و 12 بروتونًا. الآن ، كيف يتم تكوين الانتخابات ، وكم عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ؟

القذفتان الأوليتان ممتلئتان ، الأولى بها إلكترونان والثانية بثمانية إلكترونين. كل ما تبقى هو إلكترونان في غلاف التكافؤ. الآن ، يمكن أن تكتسب الذرات ستة إلكترونات لتصل إلى ثمانية إلكترونات لقشرة كاملة ، أو يمكن أن تفقد اثنين لتصل إلى غلاف كامل. الطريقة الثانية أسهل بكثير. نتيجة لذلك ، يفقد المغنيسيوم إلكترونين.

بعد فقدان إلكترونين ، تصبح الشحنة على الذرة +2 نظرًا لوجود 10 إلكترونات (-10) و 12 بروتونًا (+12). هو مكتوب على النحو التالي: Mg²⁺.

هناك اتجاه لتشكيل الأيونات في الجدول الدوري. تميل المجموعات 1 و 2 و 13 و 14 إلى أن تصبح موجبة الشحنة. هذا يعني أنهم يفضلون أن يفقدوا بعض الإلكترونات للوصول إلى غلاف تكافؤ كامل.

تميل المجموعات 15 و 16 و 17 إلى امتلاك شحنة سالبة لأنها تفضل الحصول على إلكترونات للوصول إلى غلاف تكافؤ كامل.

أخيرًا ، في المجموعة 18 ، توجد الغازات النبيلة. هذه العناصر لها بالفعل غلاف تكافؤ كامل. لهذا السبب ، من غير المحتمل أن يفقدوا أو يكتسبوا إلكترونًا وهم مستقرون للغاية.