Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Apa itu Ion?
- Bagaimana Adakah Kation Dibentuk?
- Bagaimana Borang Anion?
Kebanyakan atom dan molekul yang kita hadapi adalah elektrik neutral, tetapi ion memainkan peranan penting dalam alam semula jadi. Atom yang dikenakan ini boleh dikenakan kation positif atau anion negatif yang dikenakan. Borang Kation dan Anion dengan cara yang berbeza. Untuk kation, kehilangan elektron meninggalkannya dengan cas positif positif, sedangkan untuk anion, penambahan elektron meninggalkannya dengan cas negatif. Memahami proses di sebalik ini, termasuk tenaga pengionan dan afiniti elektron atom-atom yang berlainan, membantu anda melihat mengapa atom-atom tertentu menjadi ion lebih mudah daripada yang lain dan apa yang menyebabkannya berlaku.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Kation adalah ion bermuatan positif yang terbentuk apabila atom kehilangan elektron melalui ionisasi. Jumlah tenaga yang diperlukan untuk melakukan ini dipanggil tenaga pengionan
Anion adalah ion bermuatan negatif yang terbentuk apabila atom memperoleh elektron. Tenaga dalam proses ini disebut afinitas elektron.
Apa itu Ion?
Atom mempunyai tiga komponen utama: proton, elektron dan neutron. Neutrons secara neutral elektrik, dan walaupun mereka memainkan peranan penting dalam fizik nuklear, mereka tidak relevan dengan pembentukan ion kerana mereka tidak menjejaskan pertuduhan atom yang mereka pakai. Proton dikenakan secara positif, dan mereka menduduki nukleus pusat atom bersama dengan neutron. Elektron adalah bahagian negatif atom, dan mereka menduduki "awan" di luar nukleus. Elektron dan proton mempunyai caj yang sama tetapi bertentangan, dan dalam bentuk semula jadi unsur, terdapat bilangan yang sama setiap atom Ini bermakna unsur-unsur elektrik neutral kerana caj dari proton dan elektron membatalkan satu sama lain.
Ion adalah atom yang dikenakan.Jika atom mendapat elektron, cas negatif mengatasi caj positif, dan seluruh atom mendapat caj negatif. Ion-ion ini dinamakan anion. Sekiranya atom itu kehilangan elektron, maka terdapat lebih banyak caj positif daripada caj negatif, dan atom secara keseluruhannya menjadi ion positif yang dikenakan. Ini dipanggil kation.
Bagaimana Adakah Kation Dibentuk?
Kation dibentuk apabila atom neutral kehilangan elektron. Logam terdedah kepada kehilangan elektron akibat susunan elektron di sekeliling nukleus. Elektron menduduki orbital yang berlainan di sekeliling nukleus, dan ini boleh dikumpulkan ke dalam tahap tenaga yang berbeza. Satu elektron dalam orbit dengan tahap tenaga yang tinggi jauh lebih jauh daripada nukleus. Atom yang mempunyai tahap tenaga luar sepenuhnya stabil, tetapi jika terdapat sebilangan kecil elektron dalam paras tenaga luar, mereka terdedah kepada kehilangan elektron. Elektron dalam tahap tenaga penuh "perisai" banyak caj positif dari nukleus. Akibatnya, elektron luaran hanya lemah terikat kepada nukleus.
Kation dibentuk oleh proses pengionan apabila tenaga yang mencukupi diberikan kepada elektron (oleh cahaya tenaga yang cukup tinggi, sebagai contoh) untuk menyingkirkannya daripada tarikan nukleus. Tenaga yang diperlukan untuk melakukan ini dipanggil tenaga pengionan. Tenaga pengionan pertama memberitahu anda berapa banyak tenaga yang anda perlukan untuk mengeluarkan satu elektron; tenaga pengionan kedua memberitahu anda berapa banyak yang diperlukan untuk mengeluarkan yang kedua, dan sebagainya.
Anda boleh membuat bayaran pada ion yang terhasil berdasarkan kumpulan jadual berkala yang terdapat dalam elemen. Sebagai contoh, natrium berada dalam kumpulan 1, dan ia membentuk kation dengan cas +1. Magnesium dalam kumpulan 2, dan ia membentuk kation dengan cas +2 selepas kehilangan dua elektron untuk pengionan. Aluminium dalam kumpulan 3 dan membentuk kation +3. Unsur kumpulan 4 tidak membentuk ion, dan unsur-unsur kumpulan yang lebih tinggi membentuk anion sebaliknya.
Bagaimana Borang Anion?
Anion dibentuk oleh proses bertentangan kepada kation. Daripada kehilangan elektron, atom bukan logam dapat memperoleh elektron. Ini kerana tahap tenaga luar mereka hampir penuh. Istilah istilah afiliasi elektron menggambarkan kecenderungan untuk atom neutral untuk mendapatkan elektron. Seperti tenaga pengionan, ia mempunyai unit tenaga, tetapi tidak seperti tenaga pengionan, ia mempunyai nilai negatif kerana tenaga dibebaskan apabila elektron ditambah, sedangkan ia diserap apabila elektron dikeluarkan.
Secara umum, unsur-unsur dalam kumpulan yang lebih tinggi (yang terus ke kanan pada jadual berkala) mempunyai hubungan elektron yang lebih tinggi, dan unsur-unsur dalam barisan kumpulan yang lebih tinggi (lebih jauh ke bahagian atas jadual berkala) mempunyai hubungan elektron yang lebih tinggi. Pengurangan afiniti elektron semasa anda bergerak ke bawah lajur yang diberikan adalah berkaitan dengan peningkatan jarak antara cangkang luar dan nukleus, serta perisai dari elektron lain dalam tahap tenaga yang lebih rendah. Peningkatan afiniti semasa anda berpindah dari kiri ke kanan adalah kerana tahap tenaga semakin dekat dengan sepenuhnya diduduki.
Bagi kation, kumpulan elemen memberitahu anda apa yang bertanggungjawab terhadap anion yang sepadan. Caj yang terhasil ialah nombor kumpulan tolak lapan. Klorin, dalam kumpulan 7, membentuk anion dengan -1 muatan, dan oksigen, dalam kumpulan 6, membentuk kation dengan -2 charge.