Atoma lādiņa noteikšana vairumā gadījumu ir vienkārša, taču ne visos gadījumos. Atomus tur kopā elektromagnētiskie spēki starp kodolā esošajiem protoniem un to ieskaujošajiem elektroniem, un tas nozīmē, ka lielākoties faktiski nav daudz ko izstrādāt.
Bet, kad elementi zaudē vai iegūst elektronu (vai vairākus) un kļūst joni, lietas kļūst nedaudz sarežģītākas, un jums ir jākonsultējas ar periodisko tabulu, lai uzzinātu, kāda varētu būt maksa.
Elementu maksa
Standarta veidlapās elementiem ir bez neto maksas. Pozitīvi lādētu protonu skaits ir pilnīgi līdzsvarots ar negatīvi lādētu elektronu skaitu, un katra no tiem lādiņi ir pretēji, bet vienāda lieluma.
Tas ir jēga kā atoma “dabiskais” stāvoklis, jo, ja viņiem būtu tīrs lādiņš, tas būtu daudz reaktīvāks un, iespējams, nepaliks tajā pašā stāvoklī ļoti ilgi, pirms mijiedarbojas ar kaut ko. Tātad vairumā gadījumu atoma lādiņš ir vienāds: nulle.
Jonu izpratne
Joni ir nosaukums atomiem, kas ieguvuši vai zaudējuši vienu vai vairākus elektronus, atstājot tiem tīro lādiņu. Atomiem, kas zaudē elektronu, tie iegūst pozitīvu lādiņu un kļūst par katjoniem.
Atomiem, kas iegūst elektronu, tie uzņem neto negatīvo lādiņu un kļūst par anjoniem. Šie ir tikai pozitīvo un negatīvi lādēto jonu nosaukumi, lai palīdzētu tos atšķirt no neitrāliem atomiem un viens no otra.
Svarīgi, lai saprastu jonus, ir tas, ka tie ir vienīgie atomu veidi ar a neto maksa. Ērtības labad ķīmiķi (un zinātnieki lielākoties parasti) uzskata, ka elektrona lādiņš ir −1, bet protona lādiņš ir +1.
Tie tiešām ir ļoti specifiski lādēšanas apjomi, ± 1,602 × 10-19 kuloni, bet darbs ar niecīgiem daudzumiem, piemēram, ir reti vajadzīgs. Lielākajā daļā aprēķinu jūs to traktējat kā uzlādes “vienību” (dažreiz tiek dots simbols e) un viss ir daudz vienkāršāk.
Periodiskās tabulas maksa par joniem
Elementa atrašanās vieta periodiskajā tabulā (skat. Resursus) norāda, kāda veida jonus tas veidos, ar labajā pusē esošie elementi, kas veido anjonus (negatīvs lādiņš), un tie, kas atrodas tālāk pa kreisi, veidojot katjonus (pozitīvi maksa).
Tas ir tāpēc, ka periodiskā tabula ir sakārtota atbilstoši elektronu skaitam visattālākajā “apvalkā” atomiem, un joni tiek veidoti ar atomiem, kas vai nu zaudē, vai iegūst elektronus tā, ka to ārējie apvalki ir pilni. Katra periodiskās tabulas “grupa” ir saistīta ar atšķirīgu jonu lādiņu.
Pirmajās divās grupās ir elementi, kuru ārējos apvalkos ir tikai viens vai divi elektroni, attiecīgi 1. un 2. grupa. Šie zaudē elektronus, lai iegūtu lādiņu +1 vai +2, un 13. grupas elementu ārējā apvalkā ir trīs elektroni un tie veido jonus ar +3 lādiņu.
14. grupas elementu ārējos apvalkos ir četri elektroni, un tie parasti savienojas kovalenti, bet, veidojot jonu, tie iegūtu +4 lādiņu. 15., 16. un 17. grupas ārējos apvalkos ir 5, 6 un 7 elektroni, un tie iegūst elektronus, lai iegūtu jonu lādiņus attiecīgi −3, −2 un −1.
Pārējos elementus (no tabulas vidējām grupām) nav tik viegli klasificēt, jo to elektroniskās struktūras atšķiras nedaudz sarežģītāk.
Tomēr, piemēram, sudrabs var veidot jonu ar +1 lādiņu, savukārt cinks un kadmijs var iegūt +2 lādiņu. Lai uzzinātu, vai atoms šajās grupās veido jonus vispārīgāk un nosaka to lādiņus, vislabāk ir tieši meklēt jūs interesējošo elementu.