Innhold
Et atom er en av de minste partiklene av et gitt element som har sine egenskaper. Den består av en kjerne som har protoner og nøytroner, samt en sky av elektroner som bane rundt kjernen på forskjellige energiske eller orbitale nivåer. Et nøytralt atom har samme antall protoner og elektroner. Atomer har imidlertid en tendens til å være mer stabil med 8 elektroner i deres ytre bane. De kan få eller miste elektroner for å fylle denne bane før de når det beløpet. Atomet blir en ion med positiv eller negativ ladning, avhengig av om den har oppnådd eller mistet elektroner.
Positiv ion
Når et atom taper en eller flere elektroner, mister den negativ ladning. Dette kan oppstå når et atom nærmer seg en annen som har seks eller syv elektroner i sitt ytterste orbitale. Fordi kjernen befinner seg i sentrum av atomet, og protonene sitter fast der, beholder den alle positive ladninger. Tapet av et elektron resulterer i en ion med positiv ladning 1+, tapet av to elektroner resulterer i en ladning ion 2+ og så videre. For eksempel, når et natriumatom med 11 protoner taper en elektron, forlater bare 10, forblir det en høyere positiv ladning. Positive ioner kalles kationer, og kan lett forholde seg til negative ioner ved å oppløse i en vandig løsning.
Negativ ion
Når et atom får en eller flere elektroner, blir det negativ ladning. Dette skjer når et atom nærmer seg en annen som har en eller to elektroner i sitt ytterste omløp. Kjernen ligger i sentrum av atom og har alle sine protoner. De ekstra elektronene produserer en ion med negativ elektrisk ladning, med mengden ladning som er lik mengden elektroner mottatt. Å oppnå 1 elektron resulterer i en negativt ladet ion 1-, og får to genererer en ladning ion 2-, og så videre. For eksempel, når et klor (Cl) atom med 17 protoner får 1 elektron, blir det 18 elektroner. Den ekstra elektronen gir en negativ ladning til ionet. Negative ioner kalles anioner, og kan lett forholde seg til positive ioner ved å oppløse i en vandig løsning.
makt
Når et atom blir til en ion, er antallet elektroner ikke det eneste som endres. Energien i atomet endres også. Det er nødvendig å fjerne et elektron fra sin orbitale. Denne energien er kjent som ioniserende energi. Generelt, jo færre elektroner er der i ytre omkrets, desto mindre ioniserende energi kreves for å fjerne noe elektron fra atomen. For eksempel har natrium (Na) bare 1 elektron i sin ytre omgang, så det tar ikke mye energi å fjerne den. Neon har imidlertid 8 elektroner i sin ytre omgang, som er den ideelle konfigurasjonen for ethvert atom. Følgelig vil det ta en ekstrem mengde energi for å omdanne dette atom til en ion.
Faststoffer og løsninger
Når ioner kommer sammen for å forvandle seg til en fast forbindelse, blir de fanget av de elektromagnetiske kreftene mellom ioner. I motsetning til kovalente bindinger, hvor to atomer deler 2 eller flere elektroner for å nå 8 i deres ytre omløp, blir elektronene overført til et annet atom i disse ioniske bindingene. Ioner finnes vanligvis i vandige løsninger. Dette skyldes at de kan bevege seg fritt rundt vannmolekyler. Et eksempel på dette skjer når kokesaltet (natriumklorid-NaCl) oppløses raskt i vann.