Het bepalen van de lading van een atoom is in de meeste gevallen eenvoudig, maar niet in alle gevallen. Atomen worden bij elkaar gehouden door de elektromagnetische krachten tussen de protonen in de kern en de elektronen eromheen, en dit betekent dat er meestal niet veel uit te werken valt.
Maar wanneer elementen een elektron (of meer dan één) verliezen of winnen en worden ionen, wordt het een beetje ingewikkelder en moet u een periodiek systeem raadplegen om erachter te komen wat de waarschijnlijkheid is.
De lading van elementen
In hun standaardvormen hebben elementen: geen netto kosten. Het aantal positief geladen protonen is perfect in evenwicht met het aantal negatief geladen elektronen, en de ladingen op elk zijn tegengesteld, maar even groot.
Dit is logisch als de "natuurlijke" toestand van een atoom, want als ze een netto lading zouden hebben, zouden ze veel zijn reactiever en zou waarschijnlijk niet lang in dezelfde staat blijven voordat er interactie met iets. Dus in de meeste gevallen is de lading van een atoom hetzelfde: nul.
Ionen begrijpen
Ionen zijn de naam voor atomen die een of meer elektronen hebben gewonnen of verloren, waardoor ze een nettolading hebben. Voor atomen die een elektron verliezen, krijgen ze een positieve lading en worden ze kationen.
Voor atomen die een elektron krijgen, nemen ze een netto negatieve lading aan en worden ze anionen. Dit zijn slechts namen voor de positief en negatief geladen ionen, om ze te helpen onderscheiden van neutrale atomen en van elkaar.
Het belangrijkste om te begrijpen over ionen is dat ze de enige soorten atomen zijn met a netto kosten. Voor het gemak nemen chemici (en in de meeste gevallen wetenschappers in het algemeen) de lading van een elektron aan als -1, terwijl een proton een lading van +1 heeft.
Dit zijn echt heel specifieke hoeveelheden lading, ± 1.602 × 10-19 coulombs, maar werken met kleine hoeveelheden zoals deze is zelden nodig. Voor de meeste berekeningen behandel je dit als een "eenheid" van lading (soms gegeven het symbool e) en alles is veel eenvoudiger.
Periodieke tabelkosten voor ionen
De positie van een element op het periodiek systeem (zie bronnen) vertelt u het type ionen dat het zal vormen, met de elementen aan de rechterkant die anionen vormen (negatieve lading) en die verder naar links die kationen vormen (positieve in rekening brengen).
Dit komt omdat het periodiek systeem is gerangschikt volgens het aantal elektronen in de buitenste "schil" van een atoom, en ionen worden gevormd met atomen die ofwel elektronen verliezen of winnen, zodat hun buitenste schillen vol zijn. Elke "groep" van het periodiek systeem wordt geassocieerd met een andere ionenlading.
De eerste twee groepen hebben elementen met slechts één of twee elektronen in hun buitenste schillen, respectievelijk groep 1 en 2. Deze verliezen elektronen om een lading van +1 of +2 te krijgen, en groep 13-elementen hebben drie elektronen in hun buitenste schil en vormen ionen met een lading van +3.
Groep 14-elementen hebben vier elektronen in hun buitenste schillen en binden zich gewoonlijk covalent, maar ze zouden een +4 lading krijgen als ze een ion zouden vormen. Groepen 15, 16 en 17 hebben 5, 6 en 7 elektronen in hun buitenste schillen en krijgen elektronen om ionische ladingen van respectievelijk −3, −2 en −1 te krijgen.
De andere elementen (uit de middelste groepen van de tabel) zijn niet zo gemakkelijk te classificeren omdat hun elektronische structuren op een iets gecompliceerdere manier variëren.
Zilver kan echter een ion vormen met een lading van +1, terwijl zink en cadmium een lading van +2 kunnen krijgen. Om erachter te komen of een atoom in deze groepen meer in het algemeen ionen vormt en om hun lading te bepalen, kun je het beste direct het element opzoeken waarin je geïnteresseerd bent.