Kuidas arvutada iooni laengut

Aatomitel on soov kaotada või omandada elektron, et olla stabiilne. Kui nad on mõned elektronid omandanud või kaotanud, on neil nendega seotud laeng, kuna nende elektronide ja prootonite arv enam ei tasakaalustu. Kuid mis määrab, mis juhtub elektronidega, mis aatomil on? See kõik on seotud elektronide arvuga aatomi valentskoores.

Selleks, et leida, kui palju aatomi elektrone on, vaadake lihtsalt aatominumbrit. Nende arv elektronid = aatomnumber. Näiteks kloori aatomnumber on 17. See tähendab, et sellel on 17 elektroni.

See, kas kloor kaotab või omandab elektrone, sõltub sellest, kuidas need 17 elektroni tuuma ümber on konfigureeritud.

Elektronide kaotus või võimendamine toimub aatomi stabiilsemaks muutmiseks. Niipea kui see protsess toimub, ei nimetata seda enam aatomiks, vaid anaks ioon.

Võite mõelda sellele, kuidas elektronid on aatomi tuuma ümber rõngastesse järjestatud. Esimene rõngas peab sisaldama kahte elektroni, et see oleks täis. Järgmine peab sisaldama kaheksat. Üldiselt, kui valents kest on täis, on aatom õnnelik. See ei taha ka elektroni omandada ega kaotada.

The valents kest on aatomit ümbritsev elektronide välimine kest. Selles kestas olevate elektronide arv on oluline aatomi reageerimise ja iooni laengu muutumise määramiseks.

Paljudel elementidel, millele te kõige sagedamini mõtlete bioloogia- ja keemiatunnis, on stabiilsuse tagamiseks valentskoores vaja kaheksa elektroni. Seda nimetatakse okteti reegel.

Oletame, et teate, et mõnel aatomil on 10 elektroni (kas saate aru, mis element see on?). Kui palju neid oleks valentskoores? Kõigepealt võtate kaks kümnelt ära, kuna esimesel ringil on kaks valimist. Nii jääb kaheksa elektroni. See tähendab, et valents-kestas on kaheksa elektroni ja et valents-kest on täis.

Kui valents kest on täis, ei juhtu midagi. Aatom ei ioniseeru. Selle tulemusel pole aatomil laengut.

Selles näites on teil neoon (kas saite aru, et see oli neoon?). Neoonil on täisvalents kest ja seega pole sellel laengut. Mis siis juhtub, kui valentskoor pole täis?

Aatomid tahavad, et neil oleks täielik valents kest, ja nad tahavad seda teha võimalikult lihtsalt.

Näiteks heitke pilk uuesti kloorile. Sellel on 17 elektroni. Kui palju on valentsis? Esimesed kaks taset on täis 10 elektroniga. See tähendab, et valentskooresse on jäänud seitse elektroni. See tähendab, et kloor soovib saada elektroni, et saada täielik valentskest. Kui see saab ühe elektroni, mis juhtub laenguga?

Alustuseks on elektronid ja prootonid tasakaalus. Klooril on 17 elektroni (laeng -17) ja 17 prootonit (laeng +17), seega on üldlaeng null. Kui kloor saab elektroni, muutub summa lihtsalt -1, kuna praegu on 18 elektroni ja endiselt 17 prootonit. Selle tulemusena on kloor negatiivselt laetud ioon. See on kirjutatud järgmiselt: Cl^-.

Negatiivselt laetud ioone nimetatakse anioonid. Aga positiivselt laetud ioonid? Neid nimetatakse katioonid. Vaadake seda katiooni moodustamise näidet:

Magneesium on aatomnumber 12. See tähendab, et sellel on 12 elektroni ja 12 prootonit. Kuidas on valimised konfigureeritud ja kui palju elektrone on valentskoores?

Esimesed kaks kest on täis, esimene kahe elektroniga ja teine ​​kaheksaga. Järele on jäänud ainult kaks valentskoore elektroni. Nüüd võivad aatomid saada kuus elektroni, et jõuda täiskesta kaheksani, või kaotada kaks, et jõuda täiskestani. Teine viis on palju lihtsam. Selle tagajärjel kaotab magneesium kaks elektroni.

Pärast kahe elektroni kaotamist saab aatomi laenguks +2, kuna praegu on 10 elektroni (-10) ja 12 prootonit (+12). See on kirjutatud järgmiselt: Mg²⁺.

Perioodilisustabelis on ioonide moodustumise suundumus. Rühmad 1, 2, 13 ja 14 kipuvad positiivselt laetud olema. See tähendab, et täieliku valentskoori jõudmiseks kaotaksid nad pigem mõned elektronid.

Rühmadel 15, 16 ja 17 on tavaliselt negatiivne laeng, kuna nad eelistaksid täieliku valentskoore saamiseks elektrone.

Lõpuks kuuluvad rühma 18 väärisgaasid. Nendel elementidel on juba täielik valents kest. Sel põhjusel ei kaota nad tõenäoliselt elektroni ega võida neid ning on äärmiselt stabiilsed.