Ioner: Atomer med en elektrisk ladning

Atomer (eller grupper av atomer) i hvilken det er ulike antall protoner og elektroner kalles ioner. Vanligvis, antall protoner og elektroner i atomer er like. Men det finnes tilfeller der et atom kan skaffe seg en elektrisk ladning.

En ion eksempel

For eksempel i forbindelsen natriumklorid - salt - av natriumatom har en positiv ladning, og kloratomet har en negativ ladning.

Den nøytrale natrium atom har 11 protoner og 11 elektroner, noe som betyr at den har 11 positive ladninger og 11 negative ladninger. Totalt sett er natriumatom nøytral, og det er representert som dette: Na. Men natriumionet inneholder en mer positiv ladning enn negativ ladning, så det er representert som dette:

Dette ulik antall negative og positive ladninger kan oppstå i en av to måter: Et atom kan få et proton (en positiv ladning) eller mister et elektron (en negativ ladning).

Kationer og anioner

Så hvilken prosess er mer sannsynlig å skje? Generelt, er det lett å få eller miste elektroner, men veldig vanskelig å vinne eller tape protoner. Så atomer blir ioner ved å få eller miste elektroner. Og ioner som har en positiv ladning, kalles kationer.

Progresjonen går som dette: The natrium ion vist ovenfor er dannet fra tapet av ett elektron. Fordi den mistet et elektron, har det flere protoner enn elektroner, eller mer positive ladninger enn negative ladninger, som betyr at det nå kalles:

Likeledes, når den nøytrale magnesiumatom mister to elektroner, det danner:

Betrakt nå kloratomet i natriumklorid. Den nøytrale kloratom har fått en negativ ladning ved å få et elektron. Fordi den har ulike antall protoner og elektroner, er det nå et ion. Og fordi ioner som har en negativ ladning kalles anioner, er det nå heter:

Andre detaljer om ioner

Her er noen ekstra godbiter om ioner:

• Du kan skrive elektronkonfigurasjoner og energinivå diagrammer for ioner. Det nøytrale natriumatom (for 11 protoner) har en elektronkonfigurasjon av:

  
  
  
  Natrium kation har mistet en elektron - valens elektron, som er lengst borte fra kjernen (3S elektron, i dette tilfellet). Elektron konfigurasjonen av natrium ion er:

  
  

• Elektron konfigurasjonen av kloridion er:

  
  
  
  Dette er den samme elektronkonfigurasjon som den nøytrale Argon atom. Hvis to kjemiske stoffer har samme elektronkonfigurasjon, de er sagt å være isoelectronic.

• De foregående eksemplene er alle monoatomic (ett atom) ioner. Men polyatomic (mange atom) ioner finnes. Den ammoniumion er en polyatomic ion, eller, spesielt, en polyatomic kation. Det er skrevet som:

  
  
  
  Nitrationet, er også en polyatomic ion, eller, spesielt, en polyatomic anion. Det er skrevet som

  
  

• Ioner er ofte funnet i en klasse av forbindelser som kalles salter eller ioniske faste stoffer. Salter, når smeltet eller oppløst i vann, utbytte løsninger som leder elektrisitet.

  Et stoff som leder elektrisitet når smeltet eller oppløst i vann, kalles en elektrolytt. Bordsalt - natriumklorid - er et godt eksempel.

  På den annen side, når sukker (sukrose) løses opp i vann, blir det en løsning som ikke leder elektrisitet. Så sukrose er en nonelectrolyte.

  Om et stoff er en elektrolytt eller en nonelectrolyte gir ledetråder til den type binding i sammensatt. Dersom substansen er en elektrolytt, blir forbindelsen sannsynligvis ionisk bundet. Hvis det er en nonelectrolyte, er det sannsynligvis kovalent bundet.