Jak vypočítat náboj iontu

Atomy mají touhu ztratit nebo získat elektron, aby byly stabilní. Jakmile buď získají nebo ztratí nějaké elektrony, mají s nimi spojený náboj, protože jejich počet elektronů a protonů se již nevyrovná. Co ale určuje, co se stane s elektrony, které má atom? Všechno to souvisí s počtem elektronů ve valenčním obalu atomu.

Chcete-li zjistit, kolik elektronů má atom, jednoduše se podívejte na atomové číslo. Počet elektrony = atomové číslo. Například chlor má atomové číslo 17. To znamená, že má 17 elektronů.

To, zda chlór ztratí nebo získá elektrony, závisí na tom, jak je těchto 17 elektronů konfigurováno kolem jádra.

Ke ztrátě nebo zisku elektronů dochází, aby byl atom stabilnější. Jakmile k tomuto procesu dojde, již se nenazývá atom, ale atom ion.

Můžete přemýšlet o uspořádání elektronů do kruhů kolem jádra atomu. První prstenec musí obsahovat dva elektrony, aby byl plný. Další musí obsahovat osm. Obecně platí, že jakmile je valenční shell plný, atom je šťastný. Nechce ani získat ani ztratit elektron.

The valenční skořápka je nejvzdálenější obal elektronů obklopujících atom. Počet elektronů v této skořápce je důležitý pro určení toho, jak bude atom reagovat a jaký by se mohl stát náboj iontu.

Mnoho prvků, na které nejčastěji na hodinách biologie a chemie myslíte, potřebuje osm elektronů ve své valenční schránce, aby byly stabilní. Toto se označuje jako oktetové pravidlo.

Řekněme, že víte, že nějaký atom má 10 elektronů (můžete zjistit, o jaký prvek jde?). Kolik jich bude ve valenčním plášti? Nejprve si vezmete dva z 10, protože první kruh má 2 volby. Zbývá tedy osm elektronů. To znamená, že ve valenčním shellu je osm elektronů a že valenční shell je plný.

Pokud je valenční shell plný, pak se nic nestane. Atom nebude ionizovat. Ve výsledku nebude na atomu žádný náboj.

V tomto příkladu máte neon (zjistili jste, že je neon?). Neon má plnou valenční skořápku, a proto nemá náboj. Co se tedy stane, když valenční shell není plný?

Atomy chtějí mít plnou valenční skořápku a chtějí to udělat co nejsnadněji.

Například se znovu podívejme na chlor. Má 17 elektronů. Kolik jich je ve valenci? První dvě úrovně budou plné 10 elektronů. To znamená, že ve valenčním plášti zbývá sedm elektronů. To znamená, že chlor chce získat elektron, aby měl úplnou valenční skořápku. Jakmile získá jeden elektron, co se stane s nábojem?

Elektrony a protony jsou nejprve vyvážené. Chlor má 17 elektronů (náboj -17) a 17 protonů (náboj +17), takže celkový náboj je nulový. Jakmile však chlór získá elektron, celkový součet se stane -1, protože nyní existuje 18 elektronů a stále 17 protonů. Výsledkem je, že chlor je záporně nabitý iont. Píše se jako: Cl^-.

Jsou vyvolány záporně nabité ionty anionty. A co kladně nabité ionty? Se nazývají kationty. Podívejte se na tento příklad, jak se tvoří kation:

Hořčík je atomové číslo 12. To znamená, že má 12 elektronů a 12 protonů. Jak jsou nyní nakonfigurovány volby a kolik elektronů je ve valenčním prostředí?

První dvě skořápky jsou plné, první se dvěma elektrony a druhá s osmi. Zbývají jen dva elektrony ve valenčním plášti. Nyní by atomy mohly získat šest elektronů, aby se dostaly na osm za plnou skořápku, nebo by mohly ztratit dva, aby se dostaly do plné skořápky. Druhá cesta je mnohem jednodušší. Výsledkem je, že hořčík ztrácí dva elektrony.

Po ztrátě dvou elektronů se náboj na atomu stane +2, protože nyní existuje 10 elektronů (-10) a 12 protonů (+12). Píše se jako: Mg²⁺.

Na periodické tabulce je trend tvorby iontů. Skupiny 1, 2, 13 a 14 mají tendenci být kladně nabité. To znamená, že by raději ztratili nějaké elektrony, aby se dostali do úplné valenční skořápky.

Skupiny 15, 16 a 17 mívají záporný náboj, protože by raději získaly elektrony, aby se dostaly do úplné valenční skořápky.

A konečně ve skupině 18 jsou vzácné plyny. Tyto prvky již mají kompletní valenční prostředí. Z tohoto důvodu je nepravděpodobné, že by ztratili nebo získali elektron a jsou extrémně stabilní.