Объяснение ионов и атомов
Я рассматриваю различия между ионами, атомами и молекулами. Атомы и молекулы обычно электрически нейтральны, а ионы несут заряд. Атом имеет ядро и электронное облако, тогда как молекула состоит из двух или более связанных атомов. Стоит отметить, что молекулы также могут быть ионами. Как правило, положительные ионы, или катионы, образуются металлами, которые теряют электроны. Примеры включают Na+, Mg2+ и Al3+, однако водород также может быть исключением в определённых случаях. Я хочу изложить это максимально просто!
Обсуждение атомных радиусов и ионов
Я замечаю, что, хотя водород может образовывать H+ в водных растворах, ожидаемый ответ для положительных ионов обычно связан с металлами. Существует фундаментальное правило: при движении слева направо по периоду атомные радиусы уменьшаются. Это происходит потому, что заряд ядра увеличивается, тогда как число электронных оболочек остаётся тем же, что приводит к более сильному притяжению электронов. В таблице я вижу такие значения, как Li (0.152), Na (0.190), K (0.227) вниз по группе, а также F (0.064), Cl (0.099) и Br (0.114) вниз по другой группе.
Краткий ответ
А
- Ионы образуются, когда атомы или молекулы отдают или принимают электроны.
- Ионы, в отличие от атомов и обычных молекул, имеют электрический заряд.
- Положительно заряжены ионы металлов — катионы.
В
- В периоде слева направо радиусы атомов уменьшаются.
- В периоде слева направо металлические свойства ослабевают.
Объяснение
Если атом отдаёт электроны, электронов становится меньше, чем протонов:
\[ \mathrm{Mg \rightarrow Mg^{2+}+2e^-} \]
Образуется положительный ион — катион.
Если атом принимает электроны, электронов становится больше:
\[ \mathrm{Cl+e^- \rightarrow Cl^-} \]
Образуется отрицательный ион — анион.
Атом в обычном состоянии электрически нейтрален: число протонов равно числу электронов. Ион заряжен, потому что это равенство нарушено.
В периоде число электронных слоёв остаётся тем же, но заряд ядра увеличивается. Ядро сильнее притягивает электроны, поэтому радиус атома уменьшается. Электроны труднее отдать — значит, металлические свойства ослабевают.
Проверка по таблице: вниз по группе радиусы увеличиваются:
\[
\mathrm{Li\ 0{,}152 < Na\ 0{,}190 < K\ 0{,}227}
\]
Но слева направо в периоде действует обратная тенденция — радиус уменьшается.