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2.4: 离子和离子电荷
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Chemistry

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Ions and Ionic Charges
 
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2.4: 离子和离子电荷

在通常的化学反应中,原子核-包含每个原子的质子和中子,从而标识元素—保持不变。但是,电子可以通过从其他原子转移而添加到原子上,也可以通过转移到其他原子而丢失,或者与其他原子共享。电子在原子之间的转移和共享决定着元素的化学性质。在某些化合物的形成过程中,原子获得或失去电子,形成称为离子的带电粒子。

当原子失去电子时,它会形成称为阳离子的正离子。阳离子比电子具有更多的质子。同样,当原子获得电子时,它会形成称为阴离子的负离子。阴离子比质子具有更多的电子。

元素周期表有助于预测原子是形成阴离子还是阳离子,以及生成的离子的电荷。从周期表的最左到右移动,主族金属的原子失去足够的电子,从而使它们剩下的电子数量与之前的稀有气体的原子数量相同。它们形成电荷等于基团号的阳离子。为了说明这一点,碱金属原子(第1组)失去一个电子,并形成带有1+电荷的阳离子;碱土金属(第2组)会失去两个电子,并形成带有2+电荷的阳离子,依此类推。例如,具有20个质子和20个电子的中性钙原子很容易失去两个电子。这产生具有20个质子,18个电子和2+电荷的阳离子。它具有与先前的稀有气体氩原子相同的电子数量,并表示为Ca2+。金属离子的名称与形成金属离子的名称相同,因此Ca2+ 称为钙离子。

非金属元素的原子通常从周期表的最右边移动到左侧,获得足够的电子,以使它们具有与周期表中下一个稀有气体原子相同数量的电子。它们形成带负电荷的阴离子,该负电荷等于从稀有气体中移出的基团数。例如,第17族元素的原子(稀有气体剩下的一组)的原子获得一个电子,并形成具有-1和-的负离子。电荷; 第16组元素(剩下的两个组)的原子获得两个电子,并形成2负的离子。充电等等。例如,具有35个质子和35个电子的中性溴原子可以获取一个电子,从而为其提供36个电子。这将产生一个具有35个质子,36个电子和1负的阴离子。收费。它具有与下一个稀有气体原子相同的电子数量,并表示为Br

在许多情况下,可以将离子电荷与周期表中基团位置之间的趋势用作指导。但是,当其朝着元素周期表的中心移动时,其预测值会降低。过渡金属和其他一些金属通常会显示出可变电荷,这些电荷无法通过表中的位置预测。例如,铜可以形成带1+或2+电荷的离子,铁可以形成带2+或3+电荷的离子。

本文改编自 Openstax,化学2e,第2.6节:分子和离子化合物


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