KAJ JE NEVTRALEN ATOM? (S PRIMERI) - KEMIJA

Nevtralen atom je tista, ki nima električnega naboja zaradi kompromis med številom njenega protonov in elektronov. Obe sta električno napolnjeni subatomski delci.

Protoni so strnjeni z nevtroni in tvorijo jedro; medtem ko so elektroni zamegljeni, kar definira elektronski oblak. Ko je število protonov v atomu, enako njegovemu atomskemu številu (Z), enako številu elektronov, se pravi, da pride do kompromisa med električnimi naboji znotraj atoma.

Atom vodika. Vir: Mets501 prek Wikipedije.

Na primer, imate atom vodika (zgornja slika), ki ima protona in elektrona. Proton je nameščen v središču atoma kot njegovo jedro, medtem ko elektroni krožijo po okoliškem prostoru, pri čemer puščajo območja manjše gostote elektronov, ko se odmikajo od jedra.

To je nevtralen atom, ker je Z enako številu elektronov (1p = 1e). Če bi atom H izgubil en sam proton, bi se atomski polmer skrčil in naboj protona bi prevladal in postal kation H ⁺ (hidron). Če bi po drugi strani pridobil elektron, bi bila dva elektrona in postal bi H ^- (hidridni) anion .

Nevtralni atom proti ionu

Za primer nevtralnega atoma H smo ugotovili, da je število protonov enako številu elektronov (1p = 1e); situacija, ki se ne zgodi z ioni, ki izhajajo iz izgube ali dobitka elektrona .

Ioni nastanejo s spremembo števila elektronov bodisi zaradi atoma, ki jih pridobi (-) bodisi jih izgubi (+).

V atomu kationa H ⁺ valenčni naboj posameznega protona prevladuje nad popolno odsotnostjo elektrona (1p> 0e). To velja za vse druge težje atome (np> ne) v periodični tabeli.

Čeprav se lahko prisotnost pozitivnega naboja zdi nepomembna, diagonalno spremeni značilnosti zadevnega elementa.

Po drugi strani pa v atomu aniona H ^- negativni naboj dveh elektronov prevladuje proti edinemu protonu jedra (1p <2e). Tudi drugi anioni večje mase imajo presežek elektronov v primerjavi s številom protonov (np+ in H ^- sta popolnoma različna od H.

Na proti Na

Bolj znan primer je kovinski natrij. Njen nevtralni atom Na, z Z = 11, ima 11 protonov; zato mora biti 11 elektronov kompenziranih za pozitivne naboje (11p = 11e).

Natrij, ki je visoko elektropozitiven kovinski element, zelo enostavno izgubi elektrone; v tem primeru izgubi samo eno, svojo valenčno plast (11p> 10e). Tako nastane kation Na ⁺ , ki elektrostatsko deluje z anionom; kot klorid, Cl ^- , v soli natrijevega klorida, NaCl.

Kovinski natrij je strupen in koroziven, njegov kation pa je celo prisoten znotraj celic. To kaže, kako se lahko lastnosti elementa drastično spremenijo, ko pridobi ali izgubi elektrone.

Po drugi strani anion Na ^- (natrij, hipotetično) ne obstaja; in če bi se lahko oblikoval, bi bil izjemno reaktiven, saj gre v nasprotju s kemično naravo natrija, da pridobi elektrone. Na ^- bi imel 12 elektronov, kar presega pozitivni naboj njenega jedra (11p <12e).

Nevtralne molekule

Atomi so kovalentno povezani, da nastanejo molekule, ki jih lahko imenujemo tudi spojine. Znotraj molekule ni mogoče izolirati ionov; namesto tega obstajajo atomi s formalnimi pozitivnimi ali negativnimi naboji. Ti nabiti atomi vplivajo na neto naboj molekule in jo pretvorijo v večatomski ion.

Da je molekula nevtralna, mora biti vsota formalnih nabojev njenih atomov enaka nič; ali preprosteje, vsi njeni atomi so nevtralni. Če so atomi, ki sestavljajo molekulo, nevtralni, bo to preveč.

Na primer, imate molekulo vode, H ₂ O. Njegova dva H-atoma sta nevtralna, prav tako atom kisika. Ne morejo biti predstavljeni na enak način, kot je prikazano na sliki vodikovega atoma; Čeprav se elektronsko oblak, čeprav se jedro ne spreminja, ne spreminja.

Oksonijevih ionov H ₃ O ⁺ , po drugi strani pa ima delno pozitivno nabito atom kisika. To pomeni, da v tem večatomskem ionu izgubi elektron in je zato njegovo število protonov večje od števila njegovih elektronov.

Primeri

Kisik

Nevtralni atom kisika ima 8 protonov in 8 elektronov. Ko pridobi dva elektrona, tvori tisto, kar je znano kot oksidni anion, O ^2- . V njej prevladujejo negativni naboji s presežkom dveh elektronov (8p <10e).

Nevtralni kisika tako obstaja velika verjetnost, da se odzove in vez s seboj, da se tvori O ₂ . Zaradi tega samih ni "ohlapnih" atomov O in ne reagirajo z ničemer. Vse znane reakcije za ta plin pripiše molekularnega kisika, O ₂ .

baker

Baker ima poleg nevtronov 29 protonov in 29 elektronov. Za razliko od kisika lahko njegove nevtralne atome najdemo v naravi zaradi svoje kovinske vezi in relativne stabilnosti.

Tako kot natrij tudi bolj izgublja elektrone kot jih pridobiva. Glede na svojo elektronsko konfiguracijo in druge vidike lahko izgubi en ali dva elektrona, ki postanejo kastrirani kationi, Cu ⁺ ali kurik, Cu ²⁺ .

Cu ⁺ kation ima en manj elektrona (29p <28e), Cu ^{2+ pa} je izgubil dva elektrona (29p <27e).

Plemeniti plini

Plemeniti plini (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) so eden redkih elementov, ki obstajajo v obliki njihovih nevtralnih atomov. Njihove atomske številke so 2, 10, 18, 36, 54 in 86. Ne pridobivajo ali izgubljajo elektronov; čeprav lahko ksenon, Xe, tvori spojine s fluorom in izgubi elektrone.

Kovinske zlitine

Kovine, če so zaščitene pred korozijo, lahko ohranjajo atome nevtralne, ki jih povezujejo kovinske vezi. V zlitinah, trdnih raztopinah kovin, atomi ostajajo (večinoma) nevtralni. V medenini so na primer nevtralni atomi Cu in Zn.

Reference

Jetser Carasco. (2016). Kaj je nevtralen atom? Pridobljeno od: Introduction-to-physics.com
Oznake, Samuel. (25. april 2017). Primeri nevtralnih atomov. Sciaching. Pridobljeno: sciaching.com
Chem4kids. (2018) .Ogled v Ions. Pridobljeno: chem4kids.com
Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.

KAJ JE NEVTRALEN ATOM? (S PRIMERI) - KEMIJA - 2026