Як розрахувати заряд іона

Атоми мають бажання втратити або отримати електрон, щоб бути стабільними. Отримавши або втративши деяку кількість електронів, вони заряджаються з ними, оскільки їхні електронні та протонні числа більше не врівноважуються. Але що визначає, що відбувається з електронами, що є в атома? Все пов’язано з кількістю електронів у валентній оболонці атома.

Для того, щоб знайти, скільки електронів має атом, ви просто дивитесь на атомний номер. Кількість електрони = атомний номер. Наприклад, хлор має атомний номер 17. Це означає, що він має 17 електронів.

Чи буде хлор втрачати чи отримувати електрони чи ні, залежить від того, як ці 17 електронів налаштовані навколо ядра.

Втрата або приріст електронів відбувається для того, щоб зробити атом більш стійким. Як тільки цей процес відбувається, його вже називають не атомом, а атомом іон.

Ви можете думати про впорядковані електрони в кільця навколо ядра атома. Перше кільце повинно містити два електрони, щоб бути повним. Наступний повинен містити вісім. Загалом, коли валентна оболонка заповнена, атом щасливий. Він не хоче ні отримати, ні втратити електрон.

валентна оболонка - це сама зовнішня оболонка електронів, що оточує атом. Кількість електронів у цій оболонці має важливе значення для того, щоб визначити, як реагуватиме атом і яким може стати заряд іона.

Багато елементів, про які ви найчастіше думаєте на уроках біології та хімії, потребують восьми електронів у своїй валентній оболонці, щоб бути стабільними. Це називається правило октету.

Скажімо, ви знаєте, що якийсь атом має 10 електронів (чи можете ви зрозуміти, який це елемент?). Скільки було б у валентній оболонці? Спочатку ви забираєте два з 10, оскільки в першому кільці 2 вибори. Це залишає вісім електронів. Це означає, що у валентній оболонці є вісім електронів і що валентна оболонка повна.

Якщо валентна оболонка заповнена, тоді нічого не станеться. Атом не буде іонізуватися. В результаті на атомі не буде заряду.

У цьому прикладі у вас є неоновий (ви зрозуміли, що це був неоновий?). Неон має повну валентну оболонку і, отже, не має заряду. То що відбувається, коли валентна оболонка не заповнена?

Атоми хочуть мати повну валентну оболонку, і вони хочуть зробити це якомога легше.

Наприклад, знову подивіться на хлор. Він має 17 електронів. Скільки у валентності? Перші два рівні будуть заповнені 10 електронами. Це означає, що у валентній оболонці залишилося сім електронів. Це означає, що хлор хоче отримати електрон, щоб мати повну валентну оболонку. Щойно він набере один електрон, що відбувається із зарядом?

Для початку електрони і протони збалансовані. Хлор має 17 електронів (заряд -17) і 17 протонів (заряд +17), тому загальний заряд дорівнює нулю. Однак, коли хлор отримує електрон, загальний обсяг стає лише -1, оскільки зараз існує 18 електронів і все ще 17 протонів. В результаті хлор є негативно зарядженим іоном. Написано так: Кл^-.

Негативно заряджені іони називаються аніони. А як щодо позитивно заряджених іонів? Вони називаються катіони. Погляньте на цей приклад того, як утворюється катіон:

Магній - атомний номер 12. Це означає, що він має 12 електронів і 12 протонів. Тепер, як налаштовані вибори, і скільки електронів у валентній оболонці?

Перші дві оболонки повні, перша з двома електронами, а друга з вісьмома. Залишились лише два електрони у валентній оболонці. Тепер атоми можуть отримати шість електронів, щоб досягти вісім для повної оболонки, або він може втратити два, щоб дійти до повної оболонки. Другий спосіб набагато простіший. В результаті магній втрачає два електрони.

Після втрати двох електронів заряд на атомі стає +2, оскільки зараз існує 10 електронів (-10) і 12 протонів (+12). Написано так: Mg²⁺.

На періодичній системі спостерігається тенденція до утворення іонів. Групи 1, 2, 13 і 14, як правило, стають позитивно зарядженими. Це означає, що вони воліють втратити трохи електронів, щоб дійти до повної валентної оболонки.

Групи 15, 16 і 17, як правило, мають негативний заряд, оскільки вони воліють набирати електрони, щоб дістатися до повної валентної оболонки.

Нарешті, в групі 18 знаходяться благородні гази. Ці елементи вже мають повну валентну оболонку. З цієї причини вони навряд чи втратять або отримають електрон і надзвичайно стабільні.