КАКВО Е НЕУТРАЛЕН АТОМ? (С ПРИМЕРИ) - ХИМИЯ

А неутрален атом е, че липсва електрически заряд поради компромис между броя на протоните и електрони. И двете са електрически заредени субатомни частици.

Протоните се агломерират с неутрони и съставят ядрото; докато електроните са замъглени, определящи електронен облак. Когато броят на протоните в даден атом, равен на атомното му число (Z), е равен на броя на електроните, се казва, че между електрическите заряди вътре в атома има компромис.

Водороден атом. Източник: Mets501 чрез Wikipedia.

Например, имате водороден атом (горно изображение), който има протон и електрон. Протонът е разположен в центъра на атома като негово ядро, докато електронът обикаля около пространството, оставяйки области с по-ниска електронна плътност, докато се отдалечава от ядрото.

Това е неутрален атом, защото Z е равен на броя електрони (1p = 1e). Ако H атомът загуби този единствен протон, атомният радиус би се свил и зарядът на протона ще надделее, превръщайки се в катион Н ⁺ (хидрон). Ако, от друга страна, той спечели електрон, ще има два електрона и той ще се превърне в Н ^- (хидриден) анион.

Неутрален атом срещу йон

За примера на неутралния атом на Н е установено, че броят на протоните е равен на броя на електроните (1p = 1e); ситуация, която не се случва с йони, получени от загубата или печалбата на електрон.

Йони се образуват от промяна в броя на електроните, или поради атома, който ги получава (-), или ги губи (+).

В атома на катиона H ⁺ валентният заряд на единичния протон преобладава над пълното отсъствие на електрон (1p> 0e). Това важи за всички останали по-тежки атоми (np> ne) в периодичната таблица.

Въпреки че наличието на положителен заряд може да изглежда незначително, то диагонално променя характеристиките на въпросния елемент.

От друга страна, в атома на аниона Н ^- отрицателният заряд на двата електрона преобладава спрямо единствения протон на ядрото (1р <2е). По същия начин другите аниони с по-голяма маса имат излишък от електрони в сравнение с броя на протоните (np+ и Н ^- са напълно различни от Н.

Na срещу Na

По-известен пример е този на металния натрий. Нейният неутрален атом Na, със Z = 11, има 11 протона; следователно трябва да има 11 електрона, за да се компенсират положителните заряди (11p = 11e).

Натрият, като силно електропозитивен метален елемент, много лесно губи електроните си; в този случай тя губи само една, тази на валентния си слой (11p> 10e). Така се образува катион Na ⁺, който електростатично взаимодейства с анион; като хлорид, Cl ^-, в натриевата хлоридна сол, NaCl.

Металният натрий е отровен и корозивен, докато неговият катион дори присъства в клетките. Това показва как свойствата на даден елемент могат да се променят драстично, когато той спечели или загуби електрони.

От друга страна, анионът Na ^- (натрий, хипотетично) не съществува; и ако може да се образува, би било изключително реактивно, тъй като противоречи на химическата природа на натрия за получаване на електрони. Na ^- би имал 12 електрона, което надвишава положителния заряд на ядрото му (11p <12e).

Неутрални молекули

Атомите са ковалентно свързани, за да се получат молекули, които също могат да бъдат наречени съединения. В рамките на една молекула не могат да бъдат изолирани йони; вместо това има атоми с формални положителни или отрицателни заряди. Тези заредени атоми влияят върху нетния заряд на молекулата, превръщайки я в многоатомна йонна.

За да бъде молекула неутрална, сумата от формалните заряди на нейните атоми трябва да е равна на нула; или по-просто казано, всичките му атоми са неутрални. Ако атомите, които съставят молекула, са неутрални, това ще бъде твърде.

Например, имате молекулата на водата, H ₂ O. Двата й Н атома са неутрални, както и кислородният атом. Те не могат да бъдат представени по същия начин, както е показано на изображението на водородния атом; тъй като, въпреки че ядрото не се променя, електронният облак прави.

Хидрониев йон, H ₃ О ⁺, от друга страна, притежава частично положително заредена кислороден атом. Това означава, че в този многоатомни йони той губи електрон и следователно неговият брой протони е по-голям от този на неговите електрони.

Примери

кислород

Неутралният кислороден атом има 8 протона и 8 електрона. Когато натрупа два електрона, той образува това, което е известно като оксиден анион, O ^2-. В него преобладават отрицателните заряди с излишък от два електрона (8p <10e).

Неутрални кислородни атоми имат висока склонност да реагира и връзка със себе си, за да образуват О ₂. Именно поради тази причина там няма „свободни“ О атоми сами и без да реагират с нищо. Всички известни реакции за този газ се приписват на молекулен кислород, O ₂.

мед

Медта има 29 протона и 29 електрона (в допълнение към неутроните). За разлика от кислорода, нейните неутрални атоми могат да бъдат намерени в природата поради своята метална връзка и относителната стабилност.

Подобно на натрия, той по-скоро губи електрони, отколкото да ги печели. Като се има предвид неговата електронна конфигурация и за други аспекти, тя може да загуби един или два електрона, превръщайки се в капронови катиони, Cu ⁺ или куприк, Cu ²⁺, съответно.

Катионът Cu ⁺ има един по-малко електрон (29p <28e), а Cu ²⁺ е загубил два електрона (29p <27e).

Благородни газове

Благородните газове (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) са един от малкото елементи, които съществуват под формата на техните неутрални атоми. Техните атомни числа са: съответно 2, 10, 18, 36, 54 и 86. Те не печелят и не губят електрони; въпреки че ксенонът, Xe, може да образува съединения с флуор и да губи електрони.

Метални сплави

Металите, ако са защитени от корозия, могат да запазят атомите си неутрални, съединени с метални връзки. В сплавите, твърди разтвори на метали, атомите остават (предимно) неутрални. В месинг например има неутрални атоми на Cu и Zn.

Препратки

Джецер Караско. (2016 г.). Какво е неутрален атом? Възстановено от: Introduction-to-physics.com
Маркировки, Самуел. (25 април 2017 г.). Примери за неутрални атоми. Sciencing. Възстановено от: sciaching.com
Chem4kids. (2018). Гледане на йони. Възстановени от: chem4kids.com
Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.

КАКВО Е НЕУТРАЛЕН АТОМ? (С ПРИМЕРИ) - ХИМИЯ - 2025