Kemistit arvostavat isotooppeja ja käyttävät niitä perus- ja soveltavassa tutkimuksessa. He ovat kuitenkin enemmän huolissaan elektronien liikkeistä. Kun atomi saa tai menettää elektroneja, siitä tulee varattu laji eli ioni. Tällöin ydin ei muutu. Atomeille, jotka menettävät elektroneja, syntyy positiivinen kokonaisvaraus (#protonit > #elektronit). Tällaisia ionityyppejä muodostavia atomeja kutsutaan kationeiksi. Metalliatomit (jotka sijaitsevat jaksollisen järjestelmän vasemmalla puolella) menettävät aina elektroneja ja muuttuvat kationeiksi.
Toisin kuin metalliatomit, epämetallit saavat elektroneja muodostaakseen anioneja. Tällaisilla ioneilla on negatiivinen kokonaisvaraus (#elektronit > #protonit). Jalokaasuja lukuun ottamatta kaikki jaksollisen järjestelmän atomit menettävät tai saavat elektroneja elektronivakauden saavuttamiseksi. Erilaisia sidostyyppejä syntyy, kun atomit menettävät, saavat tai jakavat elektroneja. Näitä atomisidostyyppejä käsitellään tarkemmin oppikirjasi luvussa 4.
Interaktiivinen: Atomin rakentaminen
Rakenna atomi protoneista, neutroneista ja elektroneista ja katso, miten alkuaine, varaus ja massa muuttuvat. Pelaa sitten peliä testataksesi ajatuksiasi!
Tässä vaiheessa sinun pitäisi pystyä laskemaan kaikki subatomiset hiukkaset, kun sinulle annetaan tietty ionin varaus. Lisäksi sinun pitäisi hallita ionien luokittelut (tunnistaen, että kationit ovat positiivisia ja anionit negatiivisia). Tiettyjen ionien varausten muistamista tarvitaan oppikirjan luvun 4 käsittelyssä. Toistaiseksi ionien varaukset annetaan, eikä niitä tarvitse opetella ulkoa. Huomioi ja arvosta pääryhmän alkuaineiden ionivaraukset alla olevassa jaksollisessa järjestelmässä. Lopuksi, kemistit eivät kirjoita numeroa varauksille, joissa on mukana numero yksi (1). Näille lajeille merkitään vain + tai – merkki. Suuremmilla varauksilla on aina alkuaineen symboliin liittyvä numero.
Esimerkki \(\PageIndex{1}\): \(\PageIndex{2}\): IOnic Classification
Laskekaa alla olevien lajien subatomiset hiukkaset käyttäen kuvan \(\PageIndex{2}\) tietoja. Merkitse kukin atomi, kationi tai anioni. Katso jaksollisesta järjestelmästä massat, järjestysluvut ja ionien ominaisvaraukset.
- Alumiini-ioni
- Sirkoniumatomi
- Rikki-ioni
Löydökset
- Alumiini-ionissa on 13 protonia, 14 neutronia ja 10 elektronia. Tämä ioni on positiivisesti varautunut, mikä tarkoittaa, että se on menettänyt elektroneja ja muodostaa kationin.
- Sirkoniumatomissa on 40 protonia, 51 neutronia ja 40 elektronia. Kyseessä on atomi, jolla ei ole kokonaisvarausta.
- Rikki-ionissa on 16 protonia, 16 neutronia ja 18 elektronia. Tämä ioni on negatiivisesti varautunut, mikä tarkoittaa, että se on saanut elektroneja ja muodostaa anionin.
Esimerkki \(\PageIndex{2}\): A/Z- ja symbolimassamerkinnät
Kirjoita A/Z- ja symbolimassamerkinnät edellisen kysymyksen ioneille/atomille.
Ratkaisut
- \(\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}\) ja Al-27
- \(\ce{^{91}_{40}Zr}\) ja Zr-91
- \(\ce{^{32}_{16}S}^{2-}\) ja S-32
Jos atomi saa tai menettää elektroneja, tämä olisi esitettävä A/Z-muodossa. Symboli-massa-muodossa ei näytetä ionin varausta. Muista, että elektronien muutokset eivät vaikuta neutroneihin ja protoneihin.
Tarvitsetko lisää harjoitusta?
- Käänny kohtaan 3.E tässä OER:ssä ja tee tehtävät #5 ja #9.
Tekijät
-
Elizabeth R. Gordon (Furman University)