Kako izračunati naboj iona

Atomi želijo izgubiti ali pridobiti elektron, da bi bili stabilni. Ko pridobijo ali izgubijo nekaj elektronov, se napolnijo z njimi, saj se njihovo število elektronov in protonov ne uravnava več. Toda kaj določa, kaj se bo zgodilo z elektroni, ki jih ima atom? Vse je povezano s številom elektronov v valentni lupini atoma.

Če želite ugotoviti, koliko elektronov ima atom, preprosto poglejte atomsko številko. Število elektroni = atomsko število. Klor ima na primer atomsko število 17. To pomeni, da ima 17 elektronov.

Ali bo klor izgubil ali pridobil elektrone, je odvisno od tega, kako je teh 17 elektronov nastavljenih okoli jedra.

Izguba ali pridobitev elektronov se zgodi, da postane atom bolj stabilen. Takoj, ko pride do tega procesa, se ne imenuje več atom, ampak an ion.

Lahko razmišljate o elektronih, razporejenih v obroče okoli jedra atoma. Prvi obroč mora vsebovati dva elektrona, da bo poln. Naslednja mora vsebovati osem. Ko je valentna lupina na splošno na splošno, je atom srečen. Niti ne želi pridobiti niti izgubiti elektrona.

The valentna lupina je najbolj zunanja lupina elektronov, ki obdajajo atom. Število elektronov v tej lupini je pomembno za določanje, kako bo reagiral atom in kakšen bi lahko bil naboj iona.

Številni elementi, o katerih najpogosteje razmišljate pri pouku biologije in kemije, potrebujejo osem elektronov v svoji valentni lupini, da so stabilni. To se imenuje pravilo okteta.

Recimo, da veste, da ima nek atom 10 elektronov (ali lahko ugotovite, kateri element je to?). Koliko bi jih bilo v valentni lupini? Najprej odvzamete dve od desetih, saj ima prvi obroč dve volitvi. Tako ostane osem elektronov. To pomeni, da je v valentni lupini osem elektronov in da je valentna lupina polna.

Če je valentna lupina polna, se nič ne bo zgodilo. Atom se ne bo ioniziral. Posledično na atomu ne bo naboja.

V tem primeru imate neon (ste ugotovili, da je neon?). Neon ima polno valentno lupino in zato nima naboja. Kaj se torej zgodi, ko valentna lupina ni polna?

Atomi želijo imeti polno valentno lupino in to želijo narediti čim lažje.

Na primer, spet si oglejte klor. Ima 17 elektronov. Koliko jih je v valenci? Prvi dve ravni bosta polni z 10 elektroni. To pomeni, da je v valentni lupini ostalo sedem elektronov. To pomeni, da želi klor pridobiti elektron, da ima popolno valentno lupino. Ko dobi en elektron, kaj se zgodi z nabojem?

Za začetek so elektroni in protoni uravnoteženi. Klor ima 17 elektronov (naboj -17) in 17 protonov (naboj +17), zato je skupni naboj nič. Ko klor dobi elektron, pa seštevek postane -1, saj je zdaj 18 elektronov in še vedno 17 protonov. Kot rezultat je klor negativno nabit ion. Zapisano je kot: Cl^-.

Kličejo se negativno nabiti ioni anioni. Kaj pa pozitivno nabiti ioni? Klicani so kationi. Oglejte si ta primer, kako nastane kation:

Magnezij je atomsko število 12. To pomeni, da ima 12 elektronov in 12 protonov. Kako so zdaj konfigurirane volitve in koliko elektronov je v valentni lupini?

Prvi dve lupini sta polni, prva z dvema elektronoma in druga z osmimi. Preostala sta le še dva elektrona v valentni lupini. Zdaj bi lahko atomi pridobili šest elektronov, da bi dosegli osem za polno lupino, ali pa bi lahko izgubili dva, da bi prišli do polne lupine. Drugi način je veliko lažji. Posledično magnezij izgubi dva elektrona.

Po izgubi dveh elektronov naboj na atomu postane +2, saj je zdaj 10 elektronov (-10) in 12 protonov (+12). Zapisano je kot: Mg²⁺.

Na periodnem sistemu je trend tvorbe ionov. Skupine 1, 2, 13 in 14 se ponavadi pozitivno napolnijo. To pomeni, da bi raje izgubili nekaj elektronov, da bi prišli do popolne valentne lupine.

Skupine 15, 16 in 17 imajo ponavadi negativni naboj, ker bi raje pridobili elektrone, da bi prišli do popolne valentne lupine.

Končno so v skupini 18 žlahtni plini. Ti elementi imajo že popolno valentno lupino. Iz tega razloga verjetno ne bodo izgubili ali dobili elektrona in so izjemno stabilni.