Sadržaj
Atom je jedna od najmanjih čestica danog elementa koji ima svoja svojstva. Sastoji se od jezgre koja ima protone i neutrone, kao i oblak elektrona koji kruže oko jezgre na različitim energetskim ili orbitalnim razinama. Neutralni atom ima isti broj protona i elektrona. Međutim, atomi imaju tendenciju da budu stabilniji s 8 elektrona u njihovoj najudaljenijoj orbiti. Oni mogu dobiti ili izgubiti elektrone da ispune ovu orbitu dok ne dostignu taj iznos. Atom postaje ion s pozitivnim ili negativnim nabojem, ovisno o tome je li dobio ili izgubio elektrone.
Pozitivni ion
Kada atom izgubi jedan ili više elektrona, gubi negativni naboj. To se može dogoditi kada se jedan atom približava drugom koji ima šest ili sedam elektrona u svojoj najudaljenijoj orbiti. Budući da je njegova jezgra smještena u središtu atoma, a protoni tamo zapinju, zadržava sve pozitivne naboje. Gubitak elektrona rezultira ionom s pozitivnim nabojem 1+, gubitak dvaju elektrona rezultira ionom naboja 2+, i tako dalje. Na primjer, kada natrijev atom s 11 protona izgubi jedan elektron, ostavljajući samo 10, ostaje veći pozitivni naboj. Pozitivni ioni nazivaju se kationi i lako se mogu povezati s negativnim ionima otapanjem u vodenoj otopini.
Negativni ion
Kada atom dobije jedan ili više elektrona, on dobiva negativan naboj. To se događa kada se jedan atom približava drugom koji ima jedan ili dva elektrona u svojoj krajnjoj orbiti. Jezgra se nalazi u središtu atoma i ima sve svoje protone. Dodatni elektroni proizvode ion s negativnim električnim nabojem, s količinom naboja koja je jednaka količini primljenih elektrona. Dobivanje 1 elektrona rezultira negativno nabijenim ionom 1, dobivanjem dva generira nabojnog iona 2, i tako dalje. Na primjer, kada atom klora (Cl) sa 17 protona dobije 1 elektron, on dobiva 18 elektrona. Dodatni elektron dodaje negativan naboj ionu. Negativni ioni nazivaju se anioni i lako se mogu povezati s pozitivnim ionima otapanjem u vodenoj otopini.
snaga
Kada se atom pretvori u ion, broj elektrona nije jedino što se mijenja. Energija u atomu također se mijenja. Potrebno je ukloniti elektron iz njegove orbite. Ta energija je poznata kao ionizirajuća energija. Općenito, što je manje elektrona u vanjskoj orbitali, to je manja ionizirajuća energija potrebna za uklanjanje elektrona iz atoma. Na primjer, natrij (Na) u svom krajnjem orbitalu ima samo 1 elektron, tako da za njegovo uklanjanje ne treba mnogo energije. Međutim, neon ima 8 elektrona u svojoj krajnjoj orbitali, što je idealna konfiguracija za bilo koji atom. Stoga će trebati ekstremna količina energije da se taj atom pretvori u ion.
Krute tvari i otopine
Kada se ioni spoje kako bi se pretvorili u čvrsti spoj, oni se zarobljavaju elektromagnetskim silama između iona. Za razliku od kovalentnih veza, gdje dva atoma dijele 2 ili više elektrona da dosegnu 8 u njihovoj najudaljenijoj orbitali, u tim ionskim vezama elektroni se prenose na drugi atom. Ioni se obično nalaze u vodenim otopinama. To je zato što se mogu slobodno kretati oko molekula vode. Primjer toga je kada se sol za kuhanje (natrijev klorid NaCl) brzo otapa u vodi.