Hur man beräknar laddningen av en jon

4 Mins Read

Atomer har en önskan att förlora eller få en elektron för att vara stabila. När de har antingen fått eller förlorat några elektroner, har de laddning associerad med dem eftersom deras elektron- och protonnummer inte längre balanserar ut. Men vad avgör vad som händer med elektronerna en atom har? Allt har att göra med antalet elektroner i valensskalet hos en atom.

Hur många elektroner har en atom?

För att ta reda på hur många elektroner en atom har tittar man helt enkelt på atomnumret. Antalet elektroner = atomnumret. Klor har till exempel ett atomnummer på 17. Det betyder att det har 17 elektroner.

Om klor kommer att förlora eller vinna elektroner beror på hur dessa 17 elektroner är konfigurerade runt kärnan.

Elektronkonfiguration

Förlusten eller förstärkningen av elektroner sker för att göra en atom mer stabil. Så snart denna process inträffar kallas den inte längre en atom utan en jon.

Man kan tänka på att elektroner ordnas i ringar runt en atoms kärna. Den första ringen måste innehålla två elektroner för att vara full. Nästa måste innehålla åtta. I allmänhet, när valensskalet är fullt, är atomen lycklig. Den vill varken få eller förlora en elektron.

Vad är en atoms valensskal?

valensskalet är det yttersta skalet av elektroner som omger en atom. Antalet elektroner i detta skal är viktigt för att bestämma hur atomen kommer att reagera och vad jonens laddning kan bli.

Många av de grundämnen du oftast tänker på i biologi- och kemiklassen behöver åtta elektroner i valensskalet för att vara stabila. Detta kallas oktettregeln.

Säg att du vet att någon atom har 10 elektroner (kan du räkna ut vilket grundämne detta är?). Hur många skulle finnas i valensskalet? Först tar du bort två från 10 eftersom den första ringen har 2 val. Detta lämnar åtta elektroner. Det betyder att det i valensskalet finns åtta elektroner och att valensskalet är fullt.

Om valensskalet är fullt kommer inget att hända. Atomen kommer inte att jonisera. Som ett resultat kommer det inte att finnas någon laddning på atomen.

I det här exemplet har du neon (förstod du att det var neon?). Neon har ett fullt valensskal och har alltså ingen laddning. Så vad händer när valensskalet inte är fullt?

Blir du en Ion

Atomer vill ha ett fullt valensskal, och de vill göra det så enkelt som möjligt.

Ta till exempel en titt på klor igen. Den har 17 elektroner. Hur många finns i valensen? De två första nivåerna kommer att vara fulla med 10 elektroner. Det betyder att det finns sju elektroner kvar i valensskalet. Det betyder att klor vill få en elektron för att få ett komplett valensskal. När den väl fått en elektron, vad händer med laddningen?

Till att börja med är elektronerna och protonerna balanserade. Klor har 17 elektroner (en laddning på -17) och 17 protoner (en laddning på +17), så den totala laddningen är noll. När klor väl får en elektron blir summan bara -1 eftersom det nu finns 18 elektroner och fortfarande 17 protoner. Som ett resultat är klor en negativt laddad jon. Det är skrivet som: Cl

–.

Negativt laddade joner kallas anjoner. Hur är det med positivt laddade joner? De kallas katjoner. Ta en titt på detta exempel på hur en katjon bildas:

Magnesium är atomnummer 12. Det betyder att det har 12 elektroner och 12 protoner. Nu, hur är valen konfigurerade och hur många elektroner finns i valensskalet?

De två första skalen är fulla, det första med två elektroner och det andra med åtta. Allt som finns kvar är två elektroner i valensskalet. Nu kan atomerna få sex elektroner för att nå åtta för ett fullt skal, eller så kan de förlora två för att nå ett fullt skal. Det andra sättet är mycket lättare. Som ett resultat förlorar magnesium två elektroner.