Что такое одноатомный ион?

Атомы - это строительные блоки материи. Согласно планетарной модели, каждое из них состоит из ядра положительных протонов, окруженного облаком отрицательных электронов. Когда количество протонов и электронов одинаково, атом не имеет электрического заряда, хотя он все еще имеет тенденцию объединяться с другими атомами для достижения стабильной внешней оболочки электронов. Когда атом объединяется с другим с образованием ионного соединения, он теряет или приобретает один или несколько электронов и становится электрически заряженным ионом. Одиночные атомы в этом состоянии называются одноатомными ионами. Комбинации атомов с одним или несколькими отсутствующими или лишними электронами называются многоатомными ионами.

Поваренная соль является знакомым примером того, как ведут себя одноатомные ионы. Одноатомные ионы, составляющие соль, - это натрий (Na⁺) и хлор (Cl^-). В твердом состоянии атомы натрия и хлора образуют кристаллическую структуру, в которой каждый атом натрия окружен атомами хлора и наоборот. Когда соль растворяется в воде, структура разделяется на Na

Другие примеры одноатомных ионов включают кислород (O₂^2-), который может образоваться, когда молния ионизирует воздух во время грозы. Если азот ионизируется во время той же бури, он имеет заряд плюс три (N⁺³). Все они одноатомные ионы, хотя их заряд больше единицы, потому что они состоят из одного атома. Ион с положительным зарядом, например Na⁺, называется катионом, а с отрицательным зарядом, например Cl^-, является анионом.

Атомы могут объединяться с образованием ионных соединений. Классический пример - ион гидроксония (H₃О⁺), который образуется при растворении кислоты в воде. Аммоний (NH₄⁺) - еще один важный многоатомный ион с одним зарядом. Оба они катионы. Примеры однозарядных многоатомных анионов включают гидроксид (OH^-), который соединяется с гидроксонием в кислотно-основных реакциях с образованием воды, а нитрат (NO₃^-). Существует множество примеров многоатомных многозарядных ионов, в том числе карбонатных (CO₃^2-), сульфат (SO₄^2-) и фосфат (PO₄^3-).