KAS YRA NEUTRALUS ATOMAS? (SU PAVYZDŽIAIS) - CHEMIJA - 2025

Neutralus atomas yra vienas, kad trūksta elektros krūvį dėl to, kad kompromisas tarp jos protonų ir elektronų skaičius. Abu jie yra elektriškai įkrautos subatominės dalelės.

Protonai yra aglomeruoti su neutronais ir sudaro branduolį; o elektronai yra neryškūs, apibrėždami elektroninį debesį. Kai protonų skaičius atome, lygus jo atomo skaičiui (Z), lygus elektronų skaičiui, sakoma, kad atome esantys elektriniai krūviai yra kompromisas.

Vandenilio atomas. Šaltinis: „Mets501“ per Vikipediją.

Pavyzdžiui, jūs turite vandenilio atomą (viršutinį paveikslėlį), kuriame yra protonas ir elektronas. Protonas yra atomo centre kaip jo branduolys, o elektronas skrieja aplink aplink esančią erdvę, paliekant mažesnio elektronų tankio sritis, tolstant nuo branduolio.

Tai yra neutralus atomas, nes Z yra lygus elektronų skaičiui (1p = 1e). Jei H atomas prarastų tą vienintelį protoną, atomo spindulys susitrauktų ir vyrautų protono krūvis, virsdamas katijonu H ⁺ (hidronu). Jei, kita vertus, jis įgytų elektroną, būtų du elektronai ir jis taptų H ^- (hidrido) anijonu .

Neutralus atomas vs jonai

Neutralaus H atomo pavyzdyje nustatyta, kad protonų skaičius lygus elektronų skaičiui (1p = 1e); situacija, kuri neatsiranda jonais, gautais praradus ar padidėjus elektronui .

Jonai susidaro pasikeitus elektronų skaičiui dėl to, kad atomas juos įgyja (-) arba praranda (+).

Katijono H ⁺ atome dominuoja vieno protono valentinis krūvis, palyginti su visu elektrono nebuvimu (1p> 0e). Tai pasakytina apie visus kitus sunkesnius atomus (np> ne) periodinėje lentelėje.

Nors teigiamas krūvis gali atrodyti nereikšmingas, tai įstrižai keičia nagrinėjamo elemento savybes.

Kita vertus, atsižvelgiant į anijonų H atomo ^- neigiamo atsakingas už dviejų elektronų neišsiskiria prieš tik protono branduolio (1p <2e). Panašiai ir kiti didesnės masės anijonai turi elektronų perteklių, palyginti su protonų skaičiumi (np+ ir H ^- visiškai skiriasi nuo H.

Na vs Na

Labiau žinomas metalinio natrio pavyzdys. Jo neutralus atomas Na, kai Z = 11, turi 11 protonų; todėl teigiamiems krūviams kompensuoti turi būti 11 elektronų (11p = 11e).

Natris, būdamas labai elektropozityvus metalinis elementas, labai lengvai praranda elektronus; tokiu atveju jis praranda tik vieną - savo valentinio sluoksnio (11p> 10e). Taigi susidaro Na ⁺ katijonas , kuris elektrostatiškai sąveikauja su anijonu; kaip chlorido, Cl ^- , į natrio chlorido druskos, NaCl.

Metalinis natris yra nuodingas ir ėsdinantis, o jo katijonai yra netgi ląstelėse. Tai parodo, kaip elemento savybės gali kardinaliai pasikeisti, kai jis įgyja arba praranda elektronus.

Kita vertus, anijonas Na ^- (natrio, hipotetiškai) neegzistuoja; o jei jis galėtų būti suformuotas, jis būtų labai reaktyvus, nes priešinasi natrio cheminei prigimčiai, kad įgytų elektronus. Na ^- turėtų 12 elektronų, viršijančių teigiamą jo branduolio krūvį (11p <12e).

Neutralios molekulės

Atomai yra kovalentiškai sujungti, kad susidarytų molekulės, kurios taip pat gali būti vadinamos junginiais. Molekulėje negali būti išskirtų jonų; vietoj to yra atomai, turintys oficialius teigiamus ar neigiamus krūvius. Šie įkrauti atomai daro įtaką molekulės grynajam krūviui, paversdami ją poliaatominiu jonu.

Kad molekulė būtų neutrali, jos atomų formaliųjų krūvių suma turi būti lygi nuliui; arba, paprasčiau tariant, visi jo atomai yra neutralūs. Jei atomai, sudarantys molekulę, yra neutralūs, tai taip pat bus.

Pavyzdžiui, jūs turite vandens molekulę H ₂ O. Jo du H atomai yra neutralūs, kaip ir deguonies atomas. Jų negalima pavaizduoti taip, kaip parodyta vandenilio atomo paveikslėlyje; kadangi, nors branduolys nesikeičia, elektroninis debesis tai daro.

Hidronio jonas, H ₃ O ⁺ , priešingai , turi iš dalies teigiamai įkrautą deguonies atomą. Tai reiškia, kad šiame poliaatominiame jone jis praranda elektroną, todėl jo protonų skaičius yra didesnis nei jo elektronų.

Pavyzdžiai

Deguonis

Neutralus deguonies atomas turi 8 protonus ir 8 elektronus. Kai jis įgyja du elektronus, susidaro vadinamasis oksido anijonas O ^2- . Jame vyrauja neigiami krūviai, viršijantys du elektronus (8p <10e).

Neutralūs deguonies atomai turi didelę tendenciją reaguoti ir jungtis su savimi, sudarydami O ₂ . Dėl šios priežasties savarankiškai ir nieko nereaguojant nėra „laisvų“ O atomų. Visos žinomos šių dujų reakcijos priskiriamos molekuliniam deguoniui O ₂ .

Varis

Varis turi 29 protonus ir 29 elektronus (be neutronų). Skirtingai nuo deguonies, jo neutralūs atomai gali būti randami gamtoje dėl metalo jungties ir santykinio stabilumo.

Kaip ir natris, jis linkęs prarasti elektronus, o ne juos įgyti. Dėl savo elektroninės konfigūracijos ir dėl kitų aspektų jis gali prarasti vieną ar du elektronus, atitinkamai virsdamas vario katijonais, Cu ⁺ arba vario, Cu ²⁺ .

Cu ⁺ katijonas turi vienu mažiau elektronų (29p <28e), o Cu ²⁺ prarado du elektronus (29p <27e).

Tauriosios dujos

Tauriosios dujos (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) yra vienas iš nedaugelio elementų, egzistuojančių jų neutralių atomų pavidalu. Jų atominiai skaičiai yra atitinkamai 2, 10, 18, 36, 54 ir 86. Jie neįgyja ir nepraranda elektronų; nors ksenonas, Xe, gali sudaryti junginius su fluoru ir prarasti elektronus.

Metalo lydiniai

Metalai, kurie yra apsaugoti nuo korozijos, gali atomų atomus laikyti neutraliais, sujungtais metaliniais ryšiais. Lydiniuose, kietuose metalų tirpaluose, atomai išlieka (dažniausiai) neutralūs. Pvz., Žalvaryje yra neutralūs Cu ir Zn atomai.

Nuorodos

1. „Jetser Carasco“. (2016). Kas yra neutralus atomas? Atkurta iš: įvadas-to-fizika.com
2. Žymėjimas, Samuelis. (2017 m. Balandžio 25 d.). Neutralių atomų pavyzdžiai. Mokslas. Atgauta iš: sciencing.com
3. Chem4kids. (2018) .Žiūrėjimas į jonus. Atkurta iš: chem4kids.com
4. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
5. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.