Los átomos desean perder o ganar un electrón para mantenerse estables. Una vez que han ganado o perdido algunos electrones, tienen carga asociada con ellos, ya que sus números de electrones y protones ya no se equilibran. Pero, ¿qué determina lo que sucede con los electrones que tiene un átomo? Todo tiene que ver con la cantidad de electrones en la capa de valencia de un átomo.
¿Cuántos electrones tiene un átomo?
Para saber cuántos electrones tiene un átomo, basta con mirar el número atómico. El número de electrones = el número atómico. El cloro, por ejemplo, tiene un número atómico de 17. Eso significa que tiene 17 electrones.
El hecho de que el cloro pierda o gane electrones depende de cómo estos 17 electrones estén configurados alrededor del núcleo.
Configuración electronica
La pérdida o ganancia de electrones tiene lugar para hacer que un átomo sea más estable. Tan pronto como ocurre este proceso, ya no se le llama átomo sino ion.
Puede pensar en los electrones ordenados en anillos alrededor del núcleo de un átomo. El primer anillo debe contener dos electrones para estar lleno. El siguiente debe contener ocho. En general, una vez que la capa de valencia está llena, el átomo está feliz. No quiere ganar ni perder un electrón.
¿Qué es la capa de valencia de un átomo?
La caparazón de valencia es la capa más externa de electrones que rodea a un átomo. El número de electrones en esta capa es importante para determinar cómo reaccionará el átomo y cuál podría ser la carga del ion.
Muchos de los elementos en los que piensas con más frecuencia en las clases de biología y química necesitan ocho electrones en su capa de valencia para ser estables. Esto se conoce como el Regla del octeto.
Digamos que sabe que algún átomo tiene 10 electrones (¿puede averiguar qué elemento es?). ¿Cuántos habría en la capa de valencia? Primero le quitas dos a 10 ya que el primer anillo tiene 2 elecciones. Esto deja ocho electrones. Eso significa que en la capa de valencia hay ocho electrones y que la capa de valencia está llena.
Si la capa de valencia está llena, no pasará nada. El átomo no se ionizará. Como resultado, no habrá carga en el átomo.
En este ejemplo, tiene neón (¿se dio cuenta de que era neón?). El neón tiene una capa de valencia completa y, por lo tanto, no tiene carga. Entonces, ¿qué sucede cuando la capa de valencia no está llena?
Convertirse en un ion
Los átomos quieren tener una capa de valencia completa y quieren hacerlo lo más fácilmente posible.
Por ejemplo, vuelva a observar el cloro. Tiene 17 electrones. ¿Cuántos hay en la valencia? Los dos primeros niveles estarán llenos de 10 electrones. Eso significa que quedan siete electrones en la capa de valencia. Esto significa que el cloro quiere ganar un electrón para tener una capa de valencia completa. Una vez que gana un electrón, ¿qué sucede con la carga?
Para empezar, los electrones y protones están equilibrados. El cloro tiene 17 electrones (una carga de -17) y 17 protones (una carga de +17), por lo que la carga total es cero. Sin embargo, una vez que el cloro gana un electrón, el total se convierte en -1, ya que ahora hay 18 electrones y todavía 17 protones. Como resultado, el cloro es un ion con carga negativa. Está escrito como: Cl-.
Los iones cargados negativamente se denominan aniones. ¿Qué pasa con los iones cargados positivamente? Se les llama cationes. Eche un vistazo a este ejemplo de cómo se forma un catión:
El magnesio es el número atómico 12. Eso significa que tiene 12 electrones y 12 protones. Ahora bien, ¿cómo se configuran las elecciones y cuántos electrones hay en la capa de valencia?
Las dos primeras capas están llenas, la primera con dos electrones y la segunda con ocho. Todo lo que queda son dos electrones en la capa de valencia. Ahora, los átomos podrían ganar seis electrones para llegar a ocho para una capa completa, o podrían perder dos para llegar a una capa completa. La segunda forma es mucho más sencilla. Como resultado, el magnesio pierde dos electrones.
Después de perder dos electrones, la carga del átomo se convierte en +2 ya que ahora hay 10 electrones (-10) y 12 protones (+12). Está escrito como: Mg2+.
Carga de iones y tabla periódica
Existe una tendencia a la formación de iones en la tabla periódica. Los grupos 1, 2, 13 y 14 tienden a cargarse positivamente. Esto significa que preferirían perder algunos electrones para llegar a una capa de valencia completa.
Los grupos 15, 16 y 17 tienden a tener una carga negativa porque prefieren ganar electrones para llegar a una capa de valencia completa.
Finalmente, en el grupo 18, se encuentran los gases nobles. Estos elementos ya tienen una capa de valencia completa. Por esta razón, es poco probable que pierdan o ganen un electrón y son extremadamente estables.