Περιεχόμενο
Ένα άτομο είναι ένα βασικό συστατικό της ύλης που αποτελείται από έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα (πυρήνα) που περιβάλλεται από ένα σύννεφο αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων. Εξ ορισμού, τα άτομα είναι ουδέτερες οντότητες επειδή το θετικό φορτίο του πυρήνα ακυρώνεται από το αρνητικό φορτίο του νέφους των ηλεκτρονίων. Ωστόσο, το κέρδος ή η απώλεια ενός ηλεκτρονίου μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός ιόντος, επίσης γνωστού ως φορτισμένου ατόμου.
Η επιβάρυνση των στοιχείων
Ένα στοιχείο είναι ένα παράδειγμα ενός ατόμου με σταθερό αριθμό θετικών πρωτονίων μέσα στον πυρήνα. Για παράδειγμα, το νάτριο είναι ένα στοιχείο με 11 πρωτόνια μέσα στον πυρήνα και 11 ηλεκτρόνια. Ένα άλλο παράδειγμα ενός στοιχείου είναι ο άνθρακας, ο οποίος έχει έξι πρωτόνια μέσα στον πυρήνα και έξι ηλεκτρόνια. Και στις δύο περιπτώσεις, τα στοιχεία αυτά έχουν ουδέτερη χρέωση. Ένα άτομο φορτώνεται όταν ο αριθμός των πρωτονίων δεν ισούται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, εάν ένα στοιχείο έχει έξι πρωτόνια αλλά μόνο πέντε ηλεκτρόνια, η καθαρή δαπάνη του στοιχείου είναι +1. Αντίθετα, εάν ένα στοιχείο έχει έξι πρωτόνια αλλά επτά ηλεκτρόνια, τότε το καθαρό φορτίο του στοιχείου είναι -1. Στην πραγματικότητα, όλα τα στοιχεία είναι ουδέτερα στη φυσική τους κατάσταση και είναι το κέρδος ή η απώλεια ηλεκτρονίων που καθορίζει το φορτίο τους.
Οι τροχιές των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα
Τα ηλεκτρόνια που περιβάλλουν τα άτομα μπορούν να καθίσουν μόνο σε καλά καθορισμένα κελύφη. Κάθε κέλυφος μπορεί να κρατήσει μόνο έναν σταθερό αριθμό ηλεκτρονίων και τα άτομα είναι πιο σταθερά όταν γεμίσει αυτά τα κελύφη. Είναι δυνατόν να προβλέψουμε ποιο φορτίο θα αποκτήσει ένα άτομο εξετάζοντας το πώς τα ηλεκτρόνια κάθονται γύρω από το άτομο. Το πρώτο κέλυφος ενός ατόμου μπορεί να κρατήσει μόνο δύο ηλεκτρόνια, το δεύτερο κέλυφος μπορεί να κρατήσει οκτώ ηλεκτρόνια και το τρίτο κέλυφος μπορεί να κρατήσει 16 ηλεκτρόνια. Εάν ένα κέλυφος είναι λιγότερο από το ήμισυ γεμάτο, τότε είναι ευκολότερο για ένα άτομο να χάσει ηλεκτρόνια προκειμένου να γίνει πιο σταθερό. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο γίνεται θετικό ιόν. Εναλλακτικά, εάν ένα κέλυφος είναι περισσότερο από το μισό γεμάτο, είναι ευκολότερο για ένα άτομο να κερδίσει ηλεκτρόνια προκειμένου να γίνει πιο σταθερό. Αυτό οδηγεί σε αρνητικό ιόν.
Παράδειγμα - Νάτριο
Το νάτριο έχει 11 ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα. Τα πρώτα δύο κελύφη μέσα στο νάτριο είναι γεμάτα και μόνο ένα ηλεκτρόνιο καταλαμβάνει το τρίτο κέλυφος. Ως εκ τούτου, είναι ευκολότερο για το νάτριο να χάσει ένα ηλεκτρόνιο και να γίνει θετικό.