Зміст
Атом - одна з найдрібніших частинок даного елемента, що має свої властивості. Він складається з ядра, в якому є протони та нейтрони, а також хмари електронів, що обертаються навколо ядра на різних енергетичних рівнях, або орбіталей. Нейтральний атом має однакову кількість протонів і електронів. Однак атоми, як правило, є більш стабільними з 8 електронами на їх зовнішній орбіті. Вони можуть отримати або втратити електрони, щоб заповнити цю орбіту, поки не досягнуть цієї кількості. Атом стає іоном із позитивним чи негативним зарядом залежно від того, набув він чи втратив електрони.
Позитивний іон
Коли атом втрачає один або кілька електронів, він втрачає негативний заряд. Це може статися, коли атом наближається до іншого, який має шість-сім електронів у своїй зовнішній орбіталі. Оскільки його ядро розташоване в центрі атома, а протони там уловлюються, воно зберігає всі позитивні заряди. Втрата одного електрона призводить до появи іона з позитивним зарядом 1+, втрати двох електронів - іонного заряду 2+ тощо. Наприклад, коли атом натрію з 11 протонами втрачає електрон, залишаючи лише 10, залишається вищий позитивний заряд. Позитивні іони називаються катіонами, і вони легко можуть ставитися до негативних іонів, розчиняючись у водному розчині.
Негативний іон
Коли атом отримує один або кілька електронів, він отримує негативний заряд. Це відбувається, коли атом наближається до іншого, який має один або два електрони у своїй зовнішній орбіталі. Ядро розташоване в центрі атома і має всі його протони. Додаткові електрони утворюють іон з негативним електричним зарядом, при цьому кількість заряду дорівнює кількості отриманих електронів. Отримання 1 електрона призводить до появи іона з негативним зарядом 1-, отримання двох породжує іон заряду 2-, і так далі. Наприклад, коли атом хлору (Cl) з 17 протонами набирає 1 електрон, він отримує 18 електронів. Зайвий електрон додає іону негативний заряд. Негативні іони називаються аніонами, і вони легко можуть ставитися до позитивних іонів, розчиняючись у водному розчині.
Енергія
Коли атом перетворюється на іон, кількість електронів змінюється не лише. Також змінюється енергія в атомі. Це потрібно для видалення електрона з його орбіти. Ця енергія відома як енергія іонізації. Взагалі, чим менше електронів буде на найвіддаленішій орбіталі, тим менше енергії іонізації буде потрібно для видалення деяких електронів з атома. Наприклад, натрій (Na) має лише 1 електрон у своїй зовнішній орбіталі, тому для його видалення не потрібно багато енергії. Однак у неона на зовнішній орбіталі 8 електронів, що є ідеальною конфігурацією для будь-якого атома. Отже, знадобиться надзвичайна кількість енергії, щоб перетворити цей атом на іон.
Тверді речовини та розчини
Коли іони об’єднуються в тверду сполуку, вони потрапляють в електромагнітні сили між іонами. На відміну від ковалентних зв’язків, де два атоми ділять 2 або більше електронів, щоб досягти 8 у своїй зовнішній орбіталі, у цих іонних зв’язках електрони присвоюються іншому атому. Іони зазвичай містяться у водних розчинах. Це тому, що вони можуть вільно пересуватися навколо молекул води. Приклад цього відбувається, коли кухонна сіль (хлорид натрію NaCl) швидко розчиняється у воді.
