k-tree

Ионы

Ионы - это атомы, в которых количество протонов не равно количеству электронов. После изучения статьи Вы узнаете, какими бывают заряженные частицы, что такое ионы, катионы и анионы, также Вы сможете по номеру элемента узнать, каким зарядом он может обладать

Сколько электронов в атоме?

Количество электронов в нейтральном атоме равно количеству протонов в ядре, например, у хрома (24Cr) 24 протона, соответствено, вокруг ядра вращается 24 электрона. Как было рассказано в статье "электронная конфигурация атома", каждый электрон двигается по некой орбитали, то есть обладает заданным количеством энергии.

Энергия ионизации

Если электрону сообщить достаточное количество энергии, то электрон "оторвётся" от атома. Чем ближе электрон к ядру - тем сложнее его отрывать, а значит, больше энергии необходимо передать. Энергия, необходимая для отрыва электрона, называется энергией ионизации или ионизационный потенциал (I). Значения I затабулированы и могут быть найдены в различных справочниках.

ЭлементНазваниекДж/моль
HВодород1312
HeГелий2373
LiЛитий520
BeБериллий899.5
BБор801
CУглерод1086
NАзот1402
OКислород1314
FФтор1681
NeНеон2080.7
NaНатрий495
MgМагний738
AlАлюминий578
SiКремний787
PФосфор1012
SСера1000
ClХлор1251
ArАргон1520.6
KКалий418.8
CaКальций590
ScСкандий633.1
TiТитан658.8
VВанадий650.9
CrХром652.9
MnМарганец717.3
FeЖелезо762.5
CoКобальт760.4
NiНикель737.1
CuМедь745.5
ZnЦинк906.4
GaГаллий578.8
GeГерманий762
AsМышьяк947
SeСелен941
BrБром1142
KrКриптон1350.8
RbРубидий403
SrСтронций549
YИттрий600
ZrЦирконий640.1
NbНиобий652.1
MoМолибден684.3
TcТехнеций702
RuРутений710.2
RhРодий719.7
PdПалладий804.4
AgСеребро731
CdКадмий867.8
InИндий558.3
SnОлово709
SbСурьма834
TeТеллур869
IИод1008
XeКсенон1170.4
CsЦезий375.7
BaБарий503
LaЛантан538.1
CeЦерий534.4
PrПразеодим527
NdНеодим533.1
PmПрометий540
SmСамарий544.5
EuЕвропий547.1
GdГадолиний593.4
TbТербий565.8
DyДиспрозий573
HoГольмий581
ErЭрбий589.3
TmТулий596.7
YbИттербий603.4
LuЛютеций523.5
HfГафний658.5
TaТантал761
WВольфрам770
ReРений760
OsОсмий840
IrИридий880
PtПлатина870
AuЗолото890.1
HgРтуть1007.1
TlТаллий589.4
PbСвинец715.6
BiВисмут703
PoПолоний812.1
AtАстат890
RnРадон1037
FrФранций380
RaРадий509.3
AcАктиний499
ThТорий587
PaПротактиний568
UУран597.6
NpНептуний604.5
PuПлутоний584.7
AmАмериций578
CmКюрий581
BkБерклий601
CfКалифорний608
EsЭйнштейний619
FmФермий627
MdМенделевий635
NoНобелий642
LrЛоуренсий470
RfРезерфордий580
Таблица 1. Энергия ионизации, справочные данные

Энергия сродства электрону

Также электроны могут присоединяться к атому, в процессе присоединения электрон выделяет энергию, такая энергия называется энергией сродства электрону, для каждого электрона конкретного атома энергия сродства численно равна и противоположна по знаку энергии ионизации, например, 17Cl, что бы оторвать 17й электрон у атома хлора, необходимо сообщить ему 13 эВ, любой другой электрон, который присоединится на место 17го электрона также выделит 13 эВ.

Катионы и анионы

Атомы, в которых количество протонов не равно количеству электронов называются ионами, поскольку электрон имеет отрицательный заряд, то если электронов больше протонов, то суммарный заряд отрицательный: S2- означает, что в данном атоме серы количество электронов больше чем протонов на два электрона. Соответственно, если электронов меньше чем протонов, то суммарный заряд положительный и обозначается H+. Отрицательно заряженные атомы называются анионами, положительно заряженные атомы - катионами.

Какой заряд будет у атома?

Теоретически возможно отобрать все электроны у атома, но это возможно только в лабораторных условиях и за пределами лаборатории атомы в таком состоянии находиться не будут, почему?

Вернёмся к устройству электронной оболочки. Вокруг атома электроны сгруппированы по энергетическим уровням, каждый заполненный уровень экранирует ядро и является более стабильным, нежели не до конца заполненный уровень. То есть электронная конфигурация стремиться к состоянию заполненного подуровня: если на p-оболочке находится 5 электронов, то вероятнее атом примет один электрон, нежели отдаст пять. Так, например, у атома хлора, пять электронов на 3p-подуровне, энергия сродства хлора - 3.61 эВ, энергия ионизации - 13 эВ. У натрия на последнем подуровне один электрон, энергия сродства - 0,78 эВ, потенциал ионизации - 0,49 эВ, поэтому вероятнее натрий отдаст один электрон, нежели примет его.

Зная потенциал ионизации и энергию сродства мы можем сделать предположение о взаимодействии веществ. Если смешать натрий и хлор, и сообщить им энергию, то вероятнее всего Na будет отдавать один электрон Cl и в результате получится смесь ионов Na+ и Cl-.

Пример

Так можно по номеру элемента предположить, какой заряд он будет иметь, например, 19й элемент, электронная конфигурация - 1s 22s 22p 63s 23p64s 1, вероятнее всего, такой элемент может либо отдать, либо принять один электрон. У 27го элемента электронная конфигурация выглядит так: 1s 22s 22p 63s 23p64s 23d7, у d-подуровня всего может быть 10 атомов, т.е. либо атом примет 1,2 или 3 электрона, либо отдаст 1,2,3...7 электронов, так, вероятнее, он примет 3, т.е. возможные состояния - это +1, +2 и +3,


Следующая статья - Единицы измерения.

Вам понравилась статья? Да / Нет

Просмотров: 596

5 7

Поиск по сайту:

Порекомендуйте статью своим друзьям:





© 2015-2018 - K-Tree.ru • Онлайн учебник
Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.
По любым вопросам Вы можете связаться по почте info@k-tree.ru