Итак, мы рассмотрели атомы и умеем считать элементарные частицы в них (электроны, протоны, нейтроны). Нам пора делать первые шаги в сторону химических реакций.
Для этого нам понадобится ввести понятие ИОН.
Ион – это заряженная частица.
Обратим внимание, что сами атомы не имеют заряда, про них говорят, что они электронейтральны. Это связано с тем, что в атомах число электронов (отрицательно заряженных частиц; можно представлять электрон как -1) равняется числу протонов (положительно заряженных частиц; можно представлять протон как +1), и получается, что все плюсы нейтрализуют все минусы.
А вот ионы бывают положительно заряженные (в верхнем правом углу от знака элемента стоит “+” Li⁺), их называют катионы, и отрицательно заряженные (в верхнем правом углу от знака элемента стоит “–“ Cl⁻), их называют анионы.
Как образуются эти частицы (ионы)? Давайте разбираться.
В результате химических реакций атомы отдают или принимают электроны и из атомов образуются ионы! То есть в общем ион, это атом (или группа атомов), который отдал или принял электрон.
Если атом принял 1 электрон, то он получил заряд -1.
Если атом отдал 1 электрон, то он останется с зарядом +1.
Отметим, что когда атомы образуют ионы, то они не меняют число протонов и нейтронов! Ионы образуются только за счет действий с электронами.
1. Как посчитать число электронов в ионе?
Пример: считаем электроны в катионе Fe³⁺
Определим число электронов в атоме железа по периодической таблице (напомню, что это порядковый номер) – у железа 26 электронов, но у нас не атом, а ион с зарядом 3+, это значит, что мы оторвали 3 электрона от атома железа, и давайте посчитаем сколько итого электронов осталось Fe³⁺ = 26-3=23 электрона.
Пример: считаем электроны в анионе S²⁻
Определим число электронов в атоме серы по периодической таблице (напомню, что это порядковый номер) – у серы 16 электронов, но у нас не атом, а ион с зарядом 2-, это значит, что мы добавили 2 электрона в атом серы, и давайте посчитаем сколько итого электронов получилось S²⁻ = 16+2=18 электронов.
2. Как посчитать число протонов в ионе?
Так как при образовании иона мы затрагиваем только электроны, то получается, что протоны в ионах будут такими же как в самом атоме.
Например, рассчитаем число протонов в катионе Fe³⁺. Для этого всего лишь определим число протонов в атоме железа (равняется порядковому номеру) и будет 26 протон. Значит и ионе железа тоже будет 26 протонов.
3. Как посчитать число нейтронов в ионе?
Так как при образовании иона мы затрагиваем только электроны, то получается, что нейтроны в ионах будут тоже равняться числу нейтронов в атоме.
Например, рассчитаем число нейтронов в анионе S²⁻. Для этого всего лишь определим число нейтронов в атоме серы (вычитаем из атомной массы порядковый номер) - их будет 32-16=16 нейтронов. Значит и в ионе серы тоже будет 16 нейтронов.
Попробуйте сами теперь рассчитать число протонов, электронов и нейтронов в следующих ионах: Ca²⁺, Cl⁻, Al³⁺, Se²⁻.
Удачи!