Теперь пришло время приступить к основам. Атомный номер элемента, также называется число протонов, говорит вам о количестве протонов или положительных частиц в атоме. Нормальный атом имеет нейтральный заряд с равным количеством положительных и отрицательных частиц. Это означает, что атом с нейтральным зарядом — это атом, в котором число электронов равно атомному номеру. Ионы — это атомы с лишними электронами или отсутствующими электронами. Когда вам не хватает одного или двух электронов, у вас есть положительный заряд. Когда у вас есть лишний электрон или два, у вас есть отрицательный заряд.
Что делать с атомом натрия (Na)? У вас одиннадцать электронов — слишком много, чтобы заполнить всю оболочку. Вам нужно найти другой элемент, который отнимет у вас этот электрон. Когда вы потеряете этот электрон, у вас будут полные оболочки. Всякий раз, когда атом имеет полные оболочки, мы говорим, что он «счастлив». Давайте посмотрим на хлор (Cl). Хлор имеет семнадцать электронов, и ему нужен только один, чтобы заполнить третью оболочку и быть «счастливым». Хлор заберет ваш дополнительный электрон натрия и оставит вас с 10 электронами внутри двух заполненных оболочек. Теперь вы тоже счастливый атом. Вы тоже ион, и вам не хватает одного электрона. Этот недостающий электрон дает вам положительный заряд. Вы по-прежнему элемент натрия, но теперь вы ион натрия (Na +). У вас на один электрон меньше, чем ваш атомный номер.
Ионные характеристики
Итак, теперь вы стали ионом натрия. У вас есть десять электронов. Это то же количество электронов, что и неон (Н). Поскольку вам не хватает электрона, вы на самом деле не являетесь полноценным атомом натрия. В качестве иона вы теперь что-то совершенно новое. Вся ваша цель как атома состояла в том, чтобы стать «счастливым атомом» с полностью заполненными электронными оболочками. Теперь у вас есть эти заполненные раковины. У вас есть более низкая энергия. Вы потеряли электрон, и вы "счастливы".
Так что же делает вас интересным для других атомов? Теперь, когда вы отказались от электрона, вы довольно электрически привлекательны. Другие электрически заряженные атомы (ионы) противоположного заряда (отрицательного) теперь смотрят на вас и видят хорошего партнера для связи. Вот где приходит хлор. Это не только хлор. Практически любой ион с отрицательным зарядом будет заинтересован в связи.
Электровалентность
Электровалентность — это число электронов, которое атом либо получает, либо теряет при образовании иона, тогда как ковалентность — это количество электронов, которое атом может разделить с другим атомом. Если вы посмотрите на периодическую таблицу, вы можете заметить, что элементы на левой стороне обычно становятся положительно заряженными ионами (катионами), а элементы на правой стороне получают отрицательный заряд (анионы). Эта тенденция означает, что левая сторона имеет положительную валентность, а правая сторона имеет отрицательную валентность. Валентность — это мера того, насколько атом хочет соединиться с другими атомами. Это также мера того, сколько электронов "взволновано" связью с другими атомами.
Существует два основных типа связи: ковалентная и электровалентная, Возможно, вы слышали о термине «ионные связи». Ионные связи представляют собой электровалентные связи. Это просто группы заряженных ионов, удерживаемых вместе электрическими силами. Ученые называют эти группы " ионными агломератами ". Когда в присутствии других ионов электровалентные связи слабее из-за внешних электрических сил и притяжения. Ионы натрия и хлора сами по себе имеют очень сильную связь, но как только вы помещаете эти ионы в раствор с ионами H +, OH, - F - или Mg ++, возникают заряженные частицы, которые разрывают связь Na-Cl.
Посмотрите на хлорид натрия (NaCl) еще раз. Соль — очень сильная связь, когда она просто лежит на вашем столе. Было бы почти невозможно разорвать эти ионные / электровалентные связи. Однако, если вы положите эту соль в воду (H 2 O), связи очень быстро разрываются. Это происходит легко из-за электрического притяжения воды. Теперь у вас есть ионы натрия (Na +) и хлора (Cl -), плавающие вокруг раствора. Вы должны помнить, что ионные связи обычно сильны, но они очень слабы в воде.
Кислород (O) и фтор (F) - два хороших примера. Каждый из этих элементов ищет пару электронов, чтобы сделать заполненную оболочку. У каждого из них одна заполненная оболочка с двумя электронами, но у их второй оболочки должно быть восемь. Есть несколько способов получить электроны. Они могут делиться электронами, образуя ковалентную связь, или они могут просто заимствовать их и создавать ионную связь (также называемую электровалентной связью).
Итак, допустим, у нас есть атом натрия, у которого есть дополнительный электрон. У нас также есть атом фтора, который его ищет.
Когда они работают вместе, они оба могут оказаться в паре! Натрий отдает свой дополнительный электрон. Натрий тогда имеет полную вторую оболочку, а фтор (F) также имеет полную вторую оболочку. Два счастливых атома! Когда атом отдает электрон, он становится положительным, как ион натрия (Na +). Когда атом получает дополнительный электрон, он становится отрицательно заряженным, как ион фтора (F -). Положительные и отрицательные заряды продолжают притягивать друг друга как магниты. Притяжение противоположных зарядов — способ, которым они формируют и поддерживают связь. Любые атомы в ионной / электровалентной связи могут получить или отдать электроны.