Визначити заряд атома в більшості випадків легко, але не у всіх. Атоми утримуються разом за допомогою електромагнітних сил між протонами в ядрі та оточуючими його електронами, і це означає, що більшу частину часу насправді не надто багато для роботи.
Але коли елементи втрачають або отримують електрон (або більше одного) і стають іони, справа дещо ускладнюється, і вам потрібно проконсультуватися з періодичною системою, щоб з’ясувати, якою може бути зарядка.
Заряд стихій
У своїх стандартних формах елементи мають відсутність чистого нарахування. Кількість позитивно заряджених протонів ідеально збалансовано кількістю негативно заряджених електронів, і заряди на кожному протилежні, але з однаковою величиною.
Це має сенс як "природний" стан атома, тому що якби вони тримали чистий заряд, їх було б багато більш реактивний і, ймовірно, не залишиться в тому ж стані дуже довго, перш ніж взаємодіяти щось Тож у більшості випадків заряд атома однаковий: нуль.
Розуміння іонів
Іони - це назва атомів, які отримали або втратили один або кілька електронів, залишаючи в них чистий заряд. Для атомів, які втрачають електрон, вони отримують позитивний заряд і стають катіонами.
Для атомів, які набирають електрон, вони приймають чистий негативний заряд і стають аніонами. Це лише назви позитивних і негативно заряджених іонів, щоб допомогти їх відрізнити від нейтральних атомів і один від одного.
Найголовніше, що слід зрозуміти щодо іонів, це те, що вони є єдиними типами атомів з а чистий збір. Для зручності хіміки (та й науковці загалом у більшості випадків) приймають заряд електрона за -1, тоді як протон має заряд +1.
Насправді це дуже конкретні величини заряду, ± 1,602 × 10-19 кулонів, але робота з такими незначними кількостями рідко буває необхідною. Для більшості обчислень ви розглядаєте це як "одиницю" заряду (іноді отримуючи символ e) і все набагато простіше.
Періодична система зарядів для іонів
Позиція елемента в періодичній таблиці (див. Ресурси) повідомляє вам про тип іонів, які він буде утворювати, з елементи праворуч утворюють аніони (негативний заряд) і ті, що розташовані далі лівоутворюючих катіонів (позитивні заряду).
Це пов’язано з тим, що таблиця Менделєєва розташована відповідно до кількості електронів у самій зовнішній «оболонці» атома, а іони утворюються з атомами або втрачають, або набирають електрони, так що їх зовнішні оболонки заповнюються. Кожна "група" періодичної системи пов'язана з різним іонним зарядом.
Перші дві групи мають елементи, у зовнішніх оболонках яких лише один або два електрони, групи 1 і 2 відповідно. Вони втрачають електрони, щоб отримати заряд +1 або +2, а елементи групи 13 мають у своїй зовнішній оболонці три електрони і утворюють іони з +3 зарядом.
Елементи групи 14 мають у своїх зовнішніх оболонках чотири електрони і зазвичай зв’язуються ковалентно, але вони отримають заряд +4, якщо утворюють іон. Групи 15, 16 і 17 мають у своїй зовнішній оболонці 5, 6 і 7 електронів і набирають електрони, щоб отримати іонні заряди відповідно −3, −2 та −1.
Інші елементи (із середніх груп таблиці) класифікувати не так просто, оскільки їх електронні структури змінюються дещо складніше.
Однак, наприклад, срібло може утворювати іон із зарядом +1, тоді як цинк і кадмій можуть отримувати заряд +2. Щоб з’ясувати, чи утворює атом у цих групах іони загальніше, та визначити їх заряди, найкраще безпосередньо шукати елемент, який вас цікавить.