Διάγραμμα Φορτώσεων Κοινού Χημικού Στοιχείου

Τα φορτία που εμφανίζονται σε ορισμένα κοινά χημικά στοιχεία είναι: υδρογόνο (Η) 1+; άνθρακας (C) 4+; οξυγόνο (Ο) 2-; χλώριο (Cl) 1-. Αυτός ο τύπος ονοματολογίας μπορεί επίσης να παρατηρηθεί στο θειούχο ανιόν (S ^2- ), το ανιόν χλωρίου (Cl ^– ), το κατιόν καλίου (K ⁺ ) ή το κατιόν κοβαλτίου (Co ²⁺ ).

χημικά στοιχεία και ηλεκτρόνια

ατομικός αριθμός

Τα άτομα αποτελούνται από σωματίδια που ονομάζονται πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο, τα νετρόνια ουδέτερο φορτίο και τα ηλεκτρόνια θετικό φορτίο.

Ο ατομικός αριθμός (Ζ) διακρίνει τα διαφορετικά στοιχεία και υποδεικνύει τον αριθμό των πρωτονίων στο άτομο.

Σε ένα ουδέτερα φορτισμένο άτομο, ο αριθμός των πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων. Επομένως, ο ατομικός αριθμός υποδεικνύει και τον αριθμό των ηλεκτρονίων και με αυτόν τον τρόπο, μας επιτρέπει να γνωρίζουμε την ηλεκτρονική διαμόρφωση των ατόμων. Για παράδειγμα, το υδρογόνο έχει ατομικό αριθμό 1, δηλαδή έχει μόνο 1 ηλεκτρόνιο.

μαζικός αριθμός

Ο μαζικός αριθμός (Α), από την άλλη πλευρά, δείχνει τον συνολικό αριθμό πρωτονίων και νετρονίων που περιέχει ένα άτομο στον πυρήνα του. Στην περίπτωση του υδρογόνου, ο μαζικός αριθμός είναι επίσης 1. Επιπλέον, ο μαζικός αριθμός αντιπροσωπεύει τη μάζα σε γραμμάρια, η οποία περιέχει μια ποσότητα μιας ουσίας 6,022 × 10 ²³  ατόμων. Αυτός ο αριθμός είναι επίσης γνωστός ως αριθμός του Avogadro.

Στον περιοδικό πίνακα, μπορούμε να βρούμε χημικά στοιχεία που έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό, αλλά διαφορετικούς αριθμούς μάζας. Αυτά είναι γνωστά ως ισότοπα.

Ποιο είναι το φορτίο ενός χημικού στοιχείου;

αριθμός σθένους

Για να κατανοήσουμε από τι αποτελείται το φορτίο ενός ατόμου, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πώς κατανέμονται τα ηλεκτρόνια στα διαφορετικά ενεργειακά επίπεδα και ποια είναι τα ηλεκτρόνια σθένους.

Όταν τα ηλεκτρόνια στο άτομο ενός στοιχείου γεμίζουν το τελευταίο ενεργειακό επίπεδο ή το εξωτερικό του περίβλημα, αυτό το άτομο θεωρείται πιο σταθερό. Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι, ακριβώς, τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε αυτό το τελευταίο ενεργειακό επίπεδο (n) και είναι αυτά που αλληλεπιδρούν με άλλα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου ή άλλα.

Τα ηλεκτρόνια σθένους έχουν μεγαλύτερη δυνατότητα να δημιουργούν δεσμούς μεταξύ των ατόμων, καθώς βρίσκονται πιο μακριά από τον πυρήνα. Αυτό συμβαίνει μέσω της ανταλλαγής ηλεκτρονίων, είτε με δωρεά είτε με λήψη ηλεκτρονίων.

Το σθένος ενός στοιχείου ορίζεται ως ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χρειάζεται ή του περισσεύουν για να ολοκληρώσει το τελευταίο επίπεδο. Για παράδειγμα, εφόσον τα ευγενή αέρια έχουν πλήρες εξωτερικό κέλυφος, το σθένος τους είναι μηδέν. Άλλα στοιχεία, όπως το νάτριο (Na), έχουν αριθμό σθένους 1, επειδή έχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο σθένους. Αυτό σημαίνει ότι αν χάσετε ένα ηλεκτρόνιο μπορείτε να ολοκληρώσετε το τελευταίο ενεργειακό επίπεδο.

αριθμός οξείδωσης

Ο αριθμός οξείδωσης δείχνει την τάση ενός στοιχείου να εγκαταλείπει ή να δέχεται ηλεκτρόνια και έτσι να είναι πιο σταθερό. Αυτό εξαρτάται κυρίως από τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου, δηλαδή στο κέλυφος όπου βρίσκονται τα ηλεκτρόνια σθένους.

Δεδομένου ότι υπάρχουν στοιχεία με περισσότερα από ένα σθένη, οι αριθμοί οξείδωσης χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του αριθμού των ηλεκτρονίων που πρέπει να κερδίσει ή να χάσει το άτομο. Ο αριθμός οξείδωσης αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που μοιράζεται το άτομο ενός στοιχείου όταν συνδέεται με ένα άλλο. Είναι ο αριθμός σθένους, αλλά με θετικό ή αρνητικό πρόσημο.

Ο αριθμός οξείδωσης μπορεί να οριστεί ως το φανταστικό ηλεκτρικό φορτίο που εκχωρείται σε ένα άτομο. Αυτός ο αριθμός δείχνει το πιθανό φορτίο του και μας επιτρέπει να μετρήσουμε τα ηλεκτρόνια. Στην περίπτωση των στοιχειακών ιόντων, ο αριθμός οξείδωσης συμπίπτει με το πραγματικό ηλεκτρικό τους φορτίο.

Ο αριθμός οξείδωσης είναι θετικός εάν το άτομο χάνει ηλεκτρόνια και αρνητικός εάν αποκτήσει ηλεκτρόνια. Ο αριθμός οξείδωσης συνήθως εκφράζεται τόσο με λατινικούς αριθμούς (+I, +II, +III, +IV, –I, –II, …., κ.λπ.), όσο και με αραβικούς αριθμούς (+1, +2, +3, +4, –1, –2, …., κλπ).

Ορισμένα στοιχεία που έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά έχουν τους ίδιους αριθμούς οξείδωσης. Για παράδειγμα, το οξυγόνο (Ο) έχει αριθμό οξείδωσης -2 σε όλες τις ενώσεις του, με εξαίρεση τα υπεροξείδια, των οποίων ο αριθμός οξείδωσης είναι -1. και τα αλκαλικά μέταλλα, όπως το νάτριο (Na) ή το κάλιο (K) έχουν αριθμό οξείδωσης +1.

αριθμός φορτίου

Στον περιοδικό πίνακα βρίσκονται σε περιόδους ή σειρές όπου βρίσκονται όλα τα στοιχεία που έχουν ίσο αριθμό ενεργειακών επιπέδων. Στις στήλες ή τις ομάδες, βρίσκονται τα άτομα που έχουν την ίδια ηλεκτρονική διαμόρφωση στο τελευταίο επίπεδο.

Η τάση των στοιχείων να εγκαταλείπουν ή να αποκτούν ηλεκτρόνια είναι γνωστή ως ηλεκτραρνητικότητα. Τα ηλεκτροθετικά στοιχεία τείνουν να δωρίζουν ηλεκτρόνια και να σχηματίζουν θετικά ιόντα, που ονομάζονται κατιόντα. Τα ηλεκτροαρνητικά στοιχεία που τείνουν να συλλαμβάνουν ηλεκτρόνια σχηματίζουν αρνητικά ιόντα ή ανιόντα.

Όταν ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο στη βασική του κατάσταση είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων που περιέχει στον πυρήνα, δηλαδή τον ατομικό του αριθμό, το άτομο έχει ηλεκτρικό φορτίο ίσο με 0. Όταν το άτομο χάνει ή αποκτά ηλεκτρόνια γίνεται ένα ιόν, με μη μηδενικό φορτίο.

Σε ιόντα που έχουν μόνο ένα άτομο, το ηλεκτρικό φορτίο είναι ίσο με τον αριθμό οξείδωσης. Αλλά για να διαφοροποιηθεί ο αριθμός οξείδωσης, το αντίστοιχο πρόσημο γράφεται στα αριστερά του αριθμού: -1, -2, +3, +5 κ.λπ. Αντίθετα, για να υποδείξετε τον αριθμό χρέωσης, το σύμβολο γράφεται στα δεξιά. Για παράδειγμα, το ιόν ασβεστίου εκφράζεται: Ca ²⁺ .

Διάγραμμα φόρτωσης κοινού χημικού στοιχείου

Μερικές από τις χρεώσεις των πιο κοινών χημικών στοιχείων είναι:

Φορτώσεις άλλων χημικών στοιχείων

Βιβλιογραφία

• Tovar Júlvez, TR Ο Περιοδικός Πίνακας: Πώς να μάθετε τα χημικά στοιχεία, τα σύμβολά τους και τα σθένήτά τους, με απλό και διασκεδαστικό τρόπο. (2020). Ισπανία. Tomás R. Tovar Júlvez.
• Maurer, Τ. Άτομα και μόρια. (2014). Ισπανία. Rourke Εκπαιδευτικά Μέσα.
• Blanco Ramos, F. Εισαγωγή στη φυσική των ατόμων και των μορίων . (2019). Ισπανία. Φρανσίσκο Μπλάνκο Ράμος.