Co to jest neutralny atom? (Z przykładami)



A neutralny atom jest tym, któremu brakuje ładunku elektrycznego z powodu kompensacji między liczbą jego protonów i elektronów. Oba są naładowanymi elektrycznie cząstkami subatomowymi.

Protony są aglomerowane obok neutronów i tworzą jądro; podczas gdy elektrony są rozproszone poprzez zdefiniowanie chmury elektronicznej. Gdy liczba protonów w atomie równa liczbie atomowej (Z) jest równa liczbie elektronów, mówi się, że istnieje kompensacja między ładunkami elektrycznymi w atomie.

Na przykład istnieje atom wodoru (górny obraz), który ma proton i elektron. Proton jest umieszczony w centrum atomu jako jego jądro, podczas gdy elektron krąży wokół otaczającej go przestrzeni, pozostawiając obszary o niższej gęstości elektronowej podczas oddalania się od jądra.

Jest to neutralny atom, ponieważ prawdą jest, że Z jest równe liczbie elektronów (1p = 1e). Gdyby atom H stracił ten pojedynczy proton, promień atomowy skurczyłby się i przeważyłby ładunek protonowy, stając się H-kationem.+ (hydron). Jeśli natomiast uzyska elektron, byłyby dwa elektrony i stałby się anionem H-- (wodorek).

Indeks

  • 1 Neutralny atom vs jon
    • 1.1 Na vs Na+
  • 2 neutralne cząsteczki
  • 3 Przykłady
    • 3.1 Tlen
    • 3.2 Miedź
    • 3.3 Gazy szlachetne
    • 3.4 Stopy metali
  • 4 odniesienia

Neutralny atom vs jon

Dla przykładu neutralnego atomu H stwierdzono, że liczba protonów jest równa liczbie elektronów (1p = 1e); sytuacja, która nie występuje w przypadku jonów pochodzących z utrata lub zysk elektronu.

Jony powstają w wyniku zmiany liczby elektronów, ponieważ atom je wygrywa (-) lub traci je (+).

W atomie kationu H+ Ładunek walencyjny pojedynczego protonu dominuje przed całkowitym brakiem elektronu (1p> 0e). Dotyczy to wszystkich innych cięższych atomów (np> ne) układu okresowego.

Chociaż obecność ładunku dodatniego może wydawać się nieistotna, zmienia ukośnie charakterystykę danego elementu.

Z drugiej strony, w atomie anionu H- Ładunek ujemny dwóch elektronów dominuje przed protonem pojedynczego rdzenia (1p<2e). Igualmente, los demás aniones de mayor masa tienen un exceso de electrones en comparación al número de protones (np+ i H- są całkowicie różne od H.

Na vs Na+

Lepiej znanym przykładem jest metaliczny sód. Jego neutralny atom, Na, z Z = 11, ma 11 protonów; dlatego musi być 11 elektronów, aby skompensować ładunki dodatnie (11p = 11e).

Sód, jako pierwiastek metaliczny, wysoce elektropozytywny, bardzo łatwo traci swoje elektrony; w tym przypadku traci tylko jedną, swoją skorupę walencyjną (11p> 10e). W ten sposób powstaje kation+, który oddziałuje elektrostatycznie z anionem; jak chlorek, Cl-, w soli chlorek sodu, NaCl.

Metaliczny sód jest trujący i żrący, podczas gdy jego kation jest nawet obecny w komórkach. Pokazuje to, jak właściwości elementu mogą się znacznie różnić, gdy zyskuje lub traci elektrony.

Z drugiej strony anion Na- (hipotetycznie soduro) nie istnieje; i aby móc się formować, byłoby to bardzo reaktywne, ponieważ uzyskanie elektronów jest sprzeczne z chemiczną naturą sodu. Na- miałby 12 elektronów, przewyższając ładunek dodatni jej jądra (11p<12e).

Neutralne cząsteczki

Atomy są połączone kowalencyjnie, dając początek cząsteczkom, które można również nazwać związkami. W cząsteczce nie może być izolowanych jonów; zamiast tego istnieją atomy z dodatnimi lub ujemnymi opłatami formalnymi. Te naładowane atomy wpływają na ładunek netto cząsteczki, przekształcając ją w jon wieloatomowy.

Aby cząsteczka była neutralna, suma ładunków formalnych jej atomów musi być równa zero; lub, mówiąc prościej, wszystkie jego atomy są neutralne. Jeśli atomy, które tworzą cząsteczkę, są neutralne, tak też będzie.

Na przykład masz cząsteczkę wody, H2O. Jego dwa atomy H są obojętne, tak jak atom tlenu. Nie można ich przedstawić w taki sam sposób, jak pokazano na obrazie atomu wodoru; ponieważ rdzeń się nie zmienia, chmura elektroniczna tak.

Jon hydroniowy, H3O+, z drugiej strony ma atom tlenu z częściowym ładunkiem dodatnim. Oznacza to, że w tym jonie wieloatomowym traci elektron, a zatem jego liczba protonów jest większa niż jego elektronów.

Przykłady

Tlen

Neutralny atom tlenu ma 8 protonów i 8 elektronów. Kiedy zyskuje dwa elektrony, tworzy tzw. Tlenek anionowy LUB2-. Przeważają w nim ładunki ujemne, mające nadmiar dwóch elektronów (8p<10e).

Neutralne atomy tlenu mają dużą skłonność do reagowania i wiązania się ze sobą, tworząc O2. Z tego powodu nie ma tam ani atomów, ani „luźnych” dla ich losu i nie reagujących na nic. Wszystkie znane reakcje tego gazu przypisuje się cząsteczkowemu tlenowi, OR2.

Miedź

Miedź ma 29 protonów i 29 elektronów (oprócz neutronów). W przeciwieństwie do tlenu, jego neutralne atomy można znaleźć w naturze dzięki ich wiązaniu metalowemu i względnej stabilności.

Podobnie jak sód, ma tendencję do utraty elektronów zamiast ich wygrywania. Biorąc pod uwagę jego konfigurację elektroniczną i inne aspekty, może utracić jeden lub dwa elektrony, stając się kationami miedziawymi, Cu+, lub miedziowe, Cu2+, odpowiednio.

Kation Cu+ ma mniej elektronów (29p<28e), y el Cu2+ stracił dwa elektrony (29p<27e).

Gazy szlachetne

Gazy szlachetne (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) są jednym z niewielu elementów, które istnieją w postaci ich neutralnych atomów. Ich liczby atomowe wynoszą odpowiednio 2, 10, 18, 36, 54 i 86. Nie zyskują ani nie tracą elektronów; chociaż ksenon, Xe, może tworzyć związki z fluorem i tracić elektrony.

Stopy metali

Metale, jeśli są chronione przed korozją, mogą zachować swoje neutralne atomy połączone metalowymi wiązaniami. W stopach, stałych roztworach metali atomy pozostają (głównie) obojętne. Na przykład w mosiądzu występują neutralne atomy Cu i Zn.

Referencje

  1. Jetser Carasco. (2016). Co to jest neutralny atom? Źródło: wprowadzenie-do-fizyki.com
  2. Oznaczenia, Samuel. (25 kwietnia 2017). Przykłady neutralnych atomów. Nauka. Źródło: sciencing.com
  3. Chem4kids. (2018) Patrząc na jony. Źródło: chem4kids.com
  4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8 wyd.). CENGAGE Learning.
  5. Shiver i Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna (Czwarta edycja). Mc Graw Hill.