วิธีการคำนวณประจุของไอออน

เนื้อหา

• กำหนดโปรตอนและอิเล็กตรอน
• ลบอิเล็กตรอนจากโปรตอน
• พิจารณาวาเลนซ์อิเล็กตรอน
• ปฏิบัติตามกฎโลหะ / อโลหะ
• ใช้หมายเลขออกซิเดชัน

โดยทั่วไปอะตอมมีความเป็นกลางเพราะมีจำนวนโปรตอน (อนุภาคที่มีประจุบวก) จำนวนเท่ากันกับอิเล็กตรอนหรืออนุภาคที่มีประจุลบ อย่างไรก็ตามอะตอมจำนวนมากไม่เสถียรดังนั้นพวกมันจึงสร้างไอออน (อะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุเป็นบวกหรือลบ) โดยการสูญเสียหรือดึงดูดอิเล็กตรอน ไอออนมีสองประเภท: ประจุบวกซึ่งมีประจุบวกเนื่องจากอิเล็กตรอนจะหายไปและประจุลบซึ่งมีประจุลบเพราะอิเล็กตรอนจะได้รับ

กำหนดโปรตอนและอิเล็กตรอน

ดูที่ตารางธาตุเพื่อกำหนดจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนที่อะตอมมีเพื่อให้สมดุล ตัวอย่างเช่นโซเดียมอะตอมมี 11 โปรตอนและอิเล็กตรอนเพราะเลขอะตอมของมันคือ 11

ลบอิเล็กตรอนจากโปรตอน

ลบจำนวนอิเล็กตรอนออกจากจำนวนโปรตอนในอะตอมซึ่งเป็นวิธีพื้นฐานในการคำนวณประจุของไอออน ตัวอย่างเช่นหากโซเดียมอะตอมสูญเสียหนึ่งอิเล็กตรอนให้ผล 11 - 10 = 1 โซเดียมไอออนมีประจุ +1 ซึ่งระบุเป็น Na +

พิจารณาวาเลนซ์อิเล็กตรอน

พิจารณาจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกของอะตอมที่รู้จักกันในชื่ออิเล็กตรอนวาเลนซ์เพื่อตรวจสอบว่าทำไมโซเดียมถึงให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวกลายเป็นไอออนบวก ไพเพอร์คืออิออนที่ให้หรือเพิ่มขึ้นเพื่อสร้างไอออนหรือสารประกอบ

อะตอมที่เสถียรจะต้องมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์แปดตัว เมื่ออะตอมผ่านปฏิกิริยาทางเคมีหรือสร้างพันธะพวกมันจะได้รับลดหรือแบ่งอิเล็กตรอนเพื่อรักษาอิเล็กตรอนวาเลนซ์แปดตัว โซเดียมมีอิเล็กตรอนสองตัวในระดับแรกและแปดอิเล็กตรอนในวินาทีที่เหลืออิเล็กตรอนตัวเดียวในชั้นนอก สำหรับโซเดียมที่มีอิเลคตรอนแปดวาเลนซ์มันจะสูญเสียหนึ่งในชั้นนอกของมันดังนั้นชั้นที่สองซึ่งมีแปดอิเลคตรอนกลายเป็นชั้นนอกและอะตอมเป็นไอออนที่มีประจุบวก

ปฏิบัติตามกฎโลหะ / อโลหะ

ปฏิบัติตามกฎทั่วไปว่าโลหะจะสูญเสียอิเล็กตรอนของวาเลนซ์เพื่อสร้างไพเพอร์ เช่นฟอสฟอรัสมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์ห้าตัว มันได้รับอิเล็กตรอนสามตัวเพื่อรับอิเล็กตรอนวาเลนซ์แปดตัว เลขอะตอมของฟอสฟอรัสคือ 15 ดังนั้นจึงมี 15 โปรตอน แต่การเพิ่มของอิเล็กตรอนก็ให้ 18 อิเล็กตรอน ไอออนฟอสฟอรัสมีประจุ -3 เนื่องจาก 15 + (-18) = (-3)

ใช้หมายเลขออกซิเดชัน

คำนวณประจุของ polyatomic ions หรือโมเลกุลด้วยประจุบวกหรือประจุลบโดยดูที่หมายเลขออกซิเดชัน ยกตัวอย่างเช่นไฮดรอกไซด์ไอออนมีประจุเป็น -1 โดยทั่วไปแล้วออกซิเจนจะมีเลขออกซิเดชันเป็น -2 ในขณะที่ไฮโดรเจนมี +1 ประจุของไฮดรอกไซด์ไอออนเป็นลบเพราะ (-2) + (+1) = -1

สำหรับตัวอย่างของการระบุประจุไอออนในอิออนชนิดต่าง ๆ ให้ดูวิดีโอด้านล่าง:

เคล็ดลับ: ก๊าซมีตระกูลเป็นเพียงอะตอมเดียวที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนที่มีความเสถียร พวกเขาทั้งหมดมีอิเล็กตรอนแปดตัวอยู่ในเปลือกนอก ข้อยกเว้นของกฎอิเล็กตรอนแปดวาเลนซ์คือไฮโดรเจนโบรอนเบริลเลียมและลิเธียมซึ่งมีความเสถียรกับอิเล็กตรอนวาเลนซ์สองตัว