Inhoud
Een atoom is een van de kleinste deeltjes van een bepaald element dat zijn eigenschappen heeft. Het bestaat uit een kern, die protonen en neutronen heeft, evenals een wolk van elektronen die rond de kern cirkelen op verschillende energetische of orbitale niveaus. Een neutraal atoom heeft hetzelfde aantal protonen en elektronen. Atomen hebben de neiging om stabieler te zijn met 8 elektronen in hun buitenste baan. Ze kunnen elektronen winnen of verliezen om deze baan te vullen totdat ze die hoeveelheid bereiken. Het atoom wordt een ion met een positieve of negatieve lading, afhankelijk van of het elektronen heeft gewonnen of verloren.
Positieve ion
Wanneer een atoom één of meer elektronen verliest, verliest het negatieve lading. Dit kan gebeuren wanneer het ene atoom een ander nadert met zes of zeven elektronen in zijn buitenste orbitaal. Omdat de kern zich in het centrum van het atoom bevindt en de protonen daar vast komen te zitten, behoudt het alle positieve ladingen. Het verlies van een elektron resulteert in een ion met een positieve lading 1+, het verlies van twee elektronen resulteert in een ladingion 2+, enzovoort. Wanneer bijvoorbeeld een natriumatoom met 11 protonen één elektron verliest, en er slechts 10 overblijft, blijft er een hogere positieve lading over. Positieve ionen worden kationen genoemd en kunnen gemakkelijk betrekking hebben op negatieve ionen door op te lossen in een waterige oplossing.
Negatief ion
Wanneer een atoom één of meer elektronen krijgt, krijgt het een negatieve lading. Dit gebeurt wanneer het ene atoom een ander nadert met een of twee elektronen in zijn buitenste orbitaal. De kern bevindt zich in het midden van het atoom en heeft al zijn protonen. De extra elektronen produceren een ion met negatieve elektrische lading, waarbij de hoeveelheid lading gelijk is aan de hoeveelheid ontvangen elektronen. Het verkrijgen van 1 elektron resulteert in een negatief geladen ion 1, het winnen van twee genereert een ladingion 2-, enzovoort. Wanneer bijvoorbeeld een chloor (Cl) -atoom met 17 protonen 1 elektron wint, krijgt het 18 elektronen. Het extra elektron voegt een negatieve lading toe aan het ion. Negatieve ionen worden anionen genoemd en kunnen gemakkelijk in verband worden gebracht met positieve ionen door ze op te lossen in een waterige oplossing.
macht
Wanneer een atoom in een ion verandert, is het aantal elektronen niet het enige dat verandert. De energie in het atoom verandert ook. Het is noodzakelijk om een elektron uit zijn orbitaal te verwijderen. Deze energie staat bekend als ioniserende energie. Over het algemeen geldt dat hoe minder elektronen er zich in de buitenste orbitaal bevinden, hoe minder ioniserende energie nodig is om een of ander elektron uit het atoom te verwijderen. Natrium (Na) heeft bijvoorbeeld slechts 1 elektron in zijn buitenste baan, dus het kost niet veel energie om het te verwijderen. De neon heeft echter 8 elektronen in zijn buitenste orbitaal, wat de ideale configuratie is voor elk atoom. Bijgevolg zal het een extreme hoeveelheid energie vergen om dat atoom in een ion te transformeren.
Vaste stoffen en oplossingen
Wanneer ionen samenkomen en transformeren tot een vaste verbinding, raken ze gevangen door de elektromagnetische krachten tussen de ionen. In tegenstelling tot covalente bindingen, waarbij twee atomen 2 of meer elektronen delen om 8 te bereiken in hun buitenste orbitaal, worden in deze ionische bindingen de elektronen overgedragen naar een ander atoom. Ionen worden meestal gevonden in waterige oplossingen. Dit komt omdat ze vrij rond watermoleculen kunnen bewegen. Een voorbeeld hiervan vindt plaats wanneer het kookzout (natriumchloride NaCl) snel in water oplost.