양이온은 어떻게 형성됩니까?

우리가 만나는 대부분의 원자와 분자는 전기적으로 중성이지만 이온은 자연에서 중요한 역할을합니다. 이러한 하전 된 원자는 양으로 하전 된 양이온 또는 음으로 하전 된 음이온 일 수 있습니다. 양이온과 음이온은 다른 방식으로 형성됩니다. 양이온의 경우 전자 손실은 순 양전하를 남기고 음이온의 경우 전자를 추가하면 순 음전하가 남습니다. 이온화 에너지 및 전자 친화력을 포함하여 그 뒤에있는 프로세스 이해 다른 원자를 사용하면 특정 원자가 다른 원자보다 더 쉽게 이온이되는 이유와 원인을 알 수 있습니다. 우연히 있다.

TL; DR (너무 김; 읽지 않음)

양이온은 원자가 이온화를 통해 전자를 잃을 때 형성되는 양전하 이온입니다. 이를 위해 필요한 에너지의 양을 이온화 에너지라고합니다.

음이온은 원자가 전자를 얻을 때 형성되는 음으로 하전 된 이온입니다. 이 과정에서 에너지를 전자 친화력이라고합니다.

원자에는 양성자, 전자 및 중성자의 세 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 중성자는 전기적으로 중립적이며 핵 물리학에서 중요한 역할을하지만 이온이있는 원자의 전하에 영향을주지 않기 때문에 이온 형성과 관련이 없습니다. 양성자는 양전하를 띠며 중성자와 함께 원자의 중심핵을 차지합니다. 전자는 원자의 음전하를 띠는 부분이며 핵 바깥 쪽의 "구름"을 차지합니다. 전자와 양성자는 같지만 반대의 전하를 가지고 있으며, 자연적인 형태의 원소에서는 원자에 같은 수의 각각이 있습니다. 이것은 양성자와 전자의 전하가 서로 상쇄되기 때문에 원소가 전기적으로 중성이라는 것을 의미합니다.

이온은 하전 된 원자입니다. 원자가 전자를 얻으면 음전하가 양전하를 능가하고 전체 원자가 음전하를 얻습니다. 이러한 이온을 음이온이라고합니다. 원자가 전자를 잃으면 음전하보다 양전하가 더 많고 원자 전체가 양전하를 띤 이온이됩니다. 이것을 양이온이라고합니다.

양이온은 중성 원자가 전자를 잃을 때 형성됩니다. 금속은 핵 주위의 전자 배열로 인해 전자를 잃는 경향이 있습니다. 전자는 핵 주위에서 서로 다른 궤도를 차지하며, 이들은 서로 다른 에너지 수준으로 그룹화 될 수 있습니다. 에너지 수준이 높은 궤도의 전자는 핵에서 더 멀리 떨어져 있습니다. 전체 외부 에너지 수준을 가진 원자는 안정적이지만 외부 에너지 수준에 적은 수의 전자가 있으면 전자를 잃는 경향이 있습니다. 전체 에너지 레벨의 전자는 핵으로부터 많은 양전하를 "보호"합니다. 결과적으로 외부 전자는 핵에 약하게 결합됩니다.

양이온은 전자에 충분한 에너지가 주어질 때 (예를 들어 충분히 높은 에너지의 빛에 의해) 이온화 과정에 의해 형성되어 핵의 인력에서 제거됩니다. 이를 위해 필요한 에너지를 이온화 에너지라고합니다. 첫 번째 이온화 에너지는 하나의 전자를 제거하는 데 필요한 에너지의 양을 알려줍니다. 두 번째 이온화 에너지는 두 번째 이온화 에너지를 제거하는 데 필요한 양을 알려줍니다.

원소가 속한 주기율표 그룹을 기반으로 결과 이온의 전하를 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 나트륨은 그룹 1에 있으며 +1 전하를 가진 양이온을 형성합니다. 마그네슘은 그룹 2에 속하며 이온화를 위해 두 개의 전자를 잃은 후 +2 전하를 가진 양이온을 형성합니다. 알루미늄은 그룹 3에 속하며 +3 양이온을 형성합니다. 그룹 4 요소는 이온을 형성하지 않고 상위 그룹 요소는 대신 음이온을 형성합니다.

음이온은 양이온과 반대되는 과정에 의해 형성됩니다. 전자를 잃는 대신 비금속 원자는 전자를 얻을 수 있습니다. 이것은 외부 에너지 수준이 거의 가득 차 있기 때문입니다. 전자 친화력이라는 용어는 중성 원자가 전자를 얻는 경향을 나타냅니다. 이온화 에너지와 마찬가지로 에너지 단위가 있지만 이온화 에너지와 달리 음의 값을가집니다. 에너지는 전자가 추가 될 때 방출되는 반면, 전자가 추가 될 때 흡수되기 때문입니다. 제거되었습니다.

일반적으로 더 높은 그룹의 원소 (주기율표에서 더 오른쪽에있는 원소)는 더 높은 전자 친화도를 갖습니다. 그룹의 더 높은 행 (주기율표 위쪽으로 갈수록)에있는 원소는 더 높은 전자를가집니다. 친화력. 주어진 열 아래로 이동할 때 전자 친화력의 감소는 거리 증가와 관련이 있습니다. 외부 껍질과 핵 사이뿐만 아니라 낮은 에너지로 다른 전자로부터의 차폐 수준. 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때 친화력이 증가하는 이유는 에너지 수준이 완전히 점유되는 것에 가까워지기 때문입니다.

양이온의 경우 원소 그룹은 해당 음이온의 전하를 알려줍니다. 결과 요금은 그룹 번호에서 8을 뺀 값입니다. 그룹 7에서 염소는 -1 전하를 가진 음이온을 형성하고, 그룹 6에서 산소는 -2 전하를 가진 양이온을 형성합니다.