Allgemeine Ladungstabelle für chemische Elemente

Die Ladungen, die in einigen üblichen chemischen Elementen auftreten , sind: Wasserstoff (H) 1+; Kohlenstoff (C) 4+; Sauerstoff (O) 2-; Chlor (Cl) 1-. Diese Nomenklatur ist auch beim Sulfid-Anion (S ^2- ), dem Chlorid-Anion (Cl ^– ), dem Kalium-Kation (K ⁺ ) oder dem Kobalt(II)-Kation (Co ²⁺ ) zu beobachten.

chemische Elemente und Elektronen

Ordnungszahl

Atome bestehen aus Teilchen, die Protonen, Neutronen und Elektronen genannt werden. Protonen haben eine positive Ladung, Neutronen eine neutrale Ladung und Elektronen eine positive Ladung.

Die Ordnungszahl (Z) unterscheidet die verschiedenen Elemente und gibt die Anzahl der Protonen im Atom an.

In einem neutral geladenen Atom ist die Anzahl der Protonen gleich der Anzahl der Elektronen. Daher gibt die Ordnungszahl auch die Anzahl der Elektronen an und erlaubt uns auf diese Weise, die elektronische Konfiguration der Atome zu kennen. Beispielsweise hat Wasserstoff die Ordnungszahl 1, also nur 1 Elektron.

Massenzahl

Die Massenzahl (A) hingegen gibt die Gesamtzahl der Protonen und Neutronen an, die ein Atom in seinem Kern enthält. Beim Wasserstoff ist die Massenzahl ebenfalls 1. Außerdem stellt die Massenzahl die Masse in Gramm dar, die eine Menge eines Stoffes von 6,022 × 10 ²³  Atomen enthält. Diese Zahl ist auch als Avogadro-Zahl bekannt.

Im Periodensystem finden wir chemische Elemente, die die gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Massenzahlen haben. Diese werden als Isotope bezeichnet.

Welche Ladung hat ein chemisches Element?

Valenzzahl

Um zu verstehen, woraus die Ladung eines Atoms besteht, ist es notwendig zu verstehen, wie die Elektronen in den verschiedenen Energieniveaus verteilt sind und was die Valenzelektronen sind.

Wenn die Elektronen im Atom eines Elements sein letztes Energieniveau oder seine äußere Hülle ausfüllen, gilt dieses Atom als stabiler. Die Valenzelektronen sind genau die Elektronen, die sich in diesem letzten Energieniveau (n) befinden und diejenigen sind, die mit anderen Atomen desselben chemischen Elements oder anderen interagieren.

Valenzelektronen haben eine größere Fähigkeit, Bindungen zwischen Atomen zu bilden, da sie weiter vom Kern entfernt sind. Dies geschieht durch den Austausch von Elektronen, entweder durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen.

Die Wertigkeit eines Elements ist definiert als die Anzahl der Elektronen, die es benötigt oder übrig hat, um die letzte Stufe zu vervollständigen. Da beispielsweise Edelgase eine volle äußere Hülle haben, ist ihre Wertigkeit null. Andere Elemente wie Natrium (Na) haben die Wertigkeitszahl 1, weil es nur ein Valenzelektron hat. Das heißt, wenn Sie ein Elektron verlieren, können Sie die letzte Energiestufe abschließen.

Oxidationszahl

Die Oxidationszahl gibt die Tendenz eines Elements an, Elektronen abzugeben oder aufzunehmen und damit stabiler zu sein. Dies hängt hauptsächlich von der Anzahl der Elektronen in der äußeren Hülle eines Atoms ab, also der Hülle, in der sich die Valenzelektronen befinden.

Da es Elemente mit mehr als einer Wertigkeit gibt, werden Oxidationszahlen verwendet, um die Anzahl der Elektronen zu bestimmen, die das Atom gewinnen oder verlieren muss. Die Oxidationszahl stellt die Anzahl der Elektronen dar, die das Atom eines Elements teilt, wenn es sich an ein anderes bindet. Es ist die Wertigkeitszahl, jedoch mit positivem oder negativem Vorzeichen.

Die Oxidationszahl kann als die gedachte elektrische Ladung definiert werden, die einem Atom zugeordnet wird. Diese Zahl gibt seine mögliche Ladung an und erlaubt uns, die Elektronen zu zählen. Bei elementaren Ionen stimmt die Oxidationszahl mit ihrer tatsächlichen elektrischen Ladung überein.

Die Oxidationszahl ist positiv, wenn das Atom Elektronen abgibt, und negativ, wenn es Elektronen aufnimmt. Die Oxidationszahl wird üblicherweise sowohl in römischen Ziffern (+I, +II, +III, +IV, –I, –II, …., etc.), als auch in arabischen Ziffern (+1, +2, +3) ausgedrückt. +4, –1, –2, …. usw.).

Einige Elemente mit ähnlichen Eigenschaften haben die gleichen Oxidationszahlen. Zum Beispiel hat Sauerstoff (O) in allen seinen Verbindungen eine Oxidationszahl von -2, mit Ausnahme von Peroxiden, deren Oxidationszahl -1 ist; und Alkalimetalle wie Natrium (Na) oder Kalium (K) haben eine Oxidationszahl von +1.

Ladenummer

Im Periodensystem befinden sie sich in Perioden oder Zeilen, in denen sich alle Elemente befinden, die eine gleiche Anzahl von Energieniveaus haben. In den Spalten oder Gruppen befinden sich die Atome, die auf der letzten Ebene die gleiche elektronische Konfiguration haben.

Die Tendenz von Elementen, Elektronen abzugeben oder aufzunehmen, wird als Elektronegativität bezeichnet. Elektropositive Elemente neigen dazu, Elektronen abzugeben und positive Ionen, sogenannte Kationen, zu bilden. Elektronegative Elemente, die dazu neigen, Elektronen einzufangen, bilden negative Ionen oder Anionen.

Wenn die Anzahl der Elektronen in einem Atom in seinem Grundzustand gleich der Anzahl der Protonen ist, die es im Kern enthält, dh seiner Ordnungszahl, hat das Atom eine elektrische Ladung gleich 0. Wenn das Atom Elektronen verliert oder gewinnt, wird es ein Ion, mit einer Ladung ungleich Null.

Bei Ionen mit nur einem Atom ist die elektrische Ladung gleich der Oxidationszahl. Aber um die Oxidationszahl zu unterscheiden, wird das entsprechende Zeichen links von der Zahl geschrieben: -1, -2, +3, +5 usw. Stattdessen wird das Zeichen rechts geschrieben, um die Chargennummer anzugeben. Beispielsweise wird das Calciumion ausgedrückt: Ca ²⁺ .

Allgemeine Belastungstabelle für chemische Elemente

Einige der Ladungen der häufigsten chemischen Elemente sind:

Ladungen anderer chemischer Elemente

Literaturverzeichnis

• Tovar Júlvez, TR Das Periodensystem: Wie man auf einfache und unterhaltsame Weise die chemischen Elemente, ihre Symbole und ihre Wertigkeiten lernt. (2020). Spanien. Tomás R. Tovar Júlvez.
• Maurer, T. Atome und Moleküle. (2014). Spanien. Rourke Bildungsmedien.
• Blanco Ramos, F. Einführung in die Physik der Atome und Moleküle . (2019). Spanien. Francisco Blanco Ramos.