Kemister uppskattar isotoper och använder dem i grundforskning och tillämpad forskning. De är dock mer intresserade av elektronernas rörelser. När en atom får eller förlorar elektroner blir den en laddad art eller en jon. När detta sker förändras inte kärnan. För atomer som förlorar elektroner uppstår en övergripande positiv laddning (#protoner > #elektroner). Atomer som bildar dessa typer av joner kallas för katjoner. Metallatomer (som befinner sig på den vänstra sidan av det periodiska systemet) förlorar alltid elektroner för att bli katjoner.
Till skillnad från metallatomer kommer icke-metaller att få elektroner för att bli anjoner. Dessa typer av joner har en övergripande negativ laddning (#elektroner > #protoner). Med undantag för ädelgaserna kommer alla atomer i det periodiska systemet att förlora eller få elektroner för att uppnå elektronisk stabilitet. Olika typer av bindningar uppstår när atomer förlorar, får eller delar elektroner. Dessa typer av atomförbindelser kommer att diskuteras ytterligare i kapitel 4 i din lärobok.
Interaktivt: Bygg en atom
Bygg en atom av protoner, neutroner och elektroner och se hur grundämnet, laddningen och massan förändras. Spela sedan ett spel för att testa dina idéer!
I det här skedet bör du kunna beräkna alla subatomära partiklar när du får en specifik jonladdning. Dessutom bör du behärska klassificeringar av joner (inse att katjoner är positiva och anjoner är negativa). Att memorera specifika joners laddningar kommer att krävas när du arbetar med kapitel 4 i läroboken. För tillfället kommer jonladdningar att tillhandahållas och ska inte memoreras. Notera och uppskatta jonladdningarna för huvudgruppens grundämnen i det periodiska systemet nedan. Slutligen skriver kemister inte ett nummer för laddningar som innefattar talet ett (1). För dessa arter ser du endast ett + eller – tecken. Laddningar av högre magnitud kommer alltid att ha ett nummer associerat med elementarsymbolen.
Exempel \(\PageIndex{1}\): IOnic Classification
Beräkna de subatomära partiklarna för nedanstående arter med hjälp av informationen i figur \(\PageIndex{2}\). Märk varje atom, katjon eller anjon som atom, katjon eller anjon. Se det periodiska systemet för massa, atomnummer och specifika jonladdningar.
- Aluminiumjon
- Zirkoniumatom
- Svaveljon
Lösningar
- Det finns 13 protoner, 14 neutroner och 10 elektroner i aluminiumjonen. Denna jon är positivt laddad vilket innebär att den har förlorat elektroner och bildar en katjon.
- Det finns 40 protoner, 51 neutroner och 40 elektroner i zirkoniumatomen. Detta är en atom som inte har någon total laddning.
- Det finns 16 protoner, 16 neutroner och 18 elektroner i svaveljonen. Denna jon är negativt laddad vilket innebär att den har fått elektroner och bildar en anjon.
Exempel \(\PageIndex{2}\): A/Z- och symbolmassanotationer
Skriv A/Z- och symbolmassanotationer för jonerna/atomerna i föregående fråga.
Lösningar
- \(\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}\) och Al-27
- \(\ce{^{91}_{40}Zr}\) och Zr-91
- \(\ce{^{{32}_{16}S}^{2-}}\) och S-32
Om en atom får eller förlorar elektroner, ska detta representeras i A/Z-formatet. Symbol-masseformatet visar inte jonladdning. Kom ihåg att neutroner och protoner inte påverkas av förändringar av elektroner.
Behov av mer övning?
- Vänd dig till avsnitt 3.E i denna OER och lös problemen #5 och #9.
Medarbetare
-
Elizabeth R. Gordon (Furman University)