중성 원자 인해 양자와 전자의 수 사이에 트레이드 - 오프 (trade-off)에 전하가 부족이다. 둘 다 전기적으로 하전 된 아 원자 입자입니다.
양성자는 중성자와 응집되어 핵을 구성합니다. 전자 구름을 정의하는 동안 전자는 흐릿합니다. 원자 번호 (Z)와 같은 원자의 양성자의 수가 전자의 수와 같을 때 원자 내 전하 사이에 상충 관계가 있다고합니다.
수소 원자. 출처 : Wikipedia를 통한 Mets501.
예를 들어, 양성자와 전자를 가진 수소 원자 (위 이미지)가 있습니다. 양성자는 핵으로 원자의 중심에 위치하며, 전자는 주변 공간을 공전하여 핵에서 멀어 질 때 전자 밀도가 낮은 영역을 남깁니다.
Z는 전자의 수 (1p = 1e)와 같기 때문에 이것은 중성 원자입니다. H 원자가 단일 양성자를 잃으면 원자 반경이 줄어들고 양성자의 전하가 우세하여 양이온 H + (수소)가됩니다. 한편,이 전자를 획득하는 경우, 두 가지 전자 될 것이며 이는 H 될 것이다 - (수소화) 음이온 .
중성 원자 대 이온
H의 중성 원자의 예에서 양성자의 수는 전자의 수 (1p = 1e)와 동일 함을 발견했습니다. 전자의 손실 또는 이득 에서 파생 된 이온에서는 발생하지 않는 상황 .
이온은 원자가 전자를 얻거나 (-) 잃거나 (+) 전자 수의 변화에 의해 형성됩니다.
양이온의 원자 H + 단일 양성자의 원자가 전하는 전자의 전체 부재 (1p> 0e)보다 우세합니다. 이것은 주기율표의 다른 모든 무거운 원자 (np> ne)에 해당됩니다.
양전하의 존재는 미미한 것처럼 보일 수 있지만 문제가되는 요소의 특성을 대각선으로 변경합니다.
한편, 음이온 H의 원자에서 - 핵 (1P <2E)의 유일한 양성자에 대하여 두 전자의이 주요의 음전하. 마찬가지로, 질량이 더 큰 다른 음이온은 양성자 수 (np
Na 대 Na
더 잘 알려진 예는 금속 나트륨의 예입니다. Z = 11의 중성 원자 Na는 11 개의 양성자를 가지고 있습니다. 그러므로 양전하를 보상하기 위해 11 개의 전자가 있어야합니다 (11p = 11e).
높은 전기 양성 금속 원소 인 나트륨은 쉽게 전자를 잃습니다. 이 경우 원자가 층 (11p> 10e)의 하나만 손실됩니다. 따라서 음이온과 정전 기적으로 상호 작용 하는 Na + 양이온이 형성됩니다 . 클로라이드, CL 등 - , 염화나트륨 염, 염화나트륨이다.
금속 나트륨은 독성이 있고 부식성이 있으며 양이온은 세포 내에도 존재합니다. 이것은 전자를 얻거나 잃을 때 요소의 속성이 어떻게 극적으로 변할 수 있는지 보여줍니다.
한편, 음이온 나트륨 - (나트륨, 가설)이 존재하지 않는다; 그리고 그것이 형성 될 수 있다면, 그것은 전자를 얻기 위해 나트륨의 화학적 성질에 반하기 때문에 극도로 반응성이있을 것입니다. NA는 - 그 핵 (11P <12E)의 양전하를 초과 12 개 전자를 가질 것이다.
중성 분자
원자는 공유 적으로 연결되어 분자를 생성하며이를 화합물이라고도합니다. 분자 내에는 분리 된 이온이있을 수 없습니다. 대신 공식적인 양전하 또는 음전하를 가진 원자가 있습니다. 이 하전 된 원자는 분자의 순 전하에 영향을 미쳐 다 원자 이온으로 변환합니다.
분자가 중성이 되려면 원자의 공식 전하의 합이 0이어야합니다. 또는 더 간단하게는 모든 원자가 중성입니다. 분자를 구성하는 원자가 중성이라면 이것도 마찬가지입니다.
예를 들어, 물 분자 인 H 2 O가 있습니다. 두 개의 H 원자는 산소 원자와 마찬가지로 중성입니다. 그들은 수소 원자의 이미지에서 보여지는 것과 같은 방식으로 표현 될 수 없습니다. 핵은 변하지 않지만 전자 구름은 변하기 때문입니다.
반면에 하이드로 늄 이온 인 H 3 O + 는 부분적으로 양전하를 띤 산소 원자를 가지고 있습니다. 이것은이 다 원자 이온에서 전자를 잃기 때문에 양성자의 수가 전자의 수보다 많다는 것을 의미합니다.
예
산소
중성 산소 원자는 8 개의 양성자와 8 개의 전자를 가지고 있습니다. 두 개의 전자를 얻으면 산화물 음이온 O 2-를 형성 합니다. 그 안에는 두 개의 전자를 초과하는 음전하가 우세합니다 (8p <10e).
중성 산소 원자는 O 2 를 형성하기 위해 자신과 반응하고 결합하는 경향이 높습니다 . 이런 이유 때문에 그 자체로는 어떤 것과도 반응하지 않고 "느슨한"O 원자가 없습니다. 이 가스에 대해 알려진 모든 반응은 분자 산소 인 O 2에 기인합니다 .
구리
구리는 29 개의 양성자와 29 개의 전자를 가지고 있습니다 (중성자 외에). 산소와 달리 중성 원자는 금속 결합과 상대적 안정성으로 인해 자연에서 찾을 수 있습니다.
나트륨과 마찬가지로 전자를 얻기보다는 잃는 경향이 있습니다. 전자 구성과 다른 측면을 고려할 때 하나 또는 두 개의 전자를 잃어 각각 구리 양이온 Cu + 또는 구리 Cu 2+ 가 될 수 있습니다.
Cu + 양이온 은 전자가 하나 적고 (29p <28e) Cu 2+ 는 두 개의 전자를 잃었습니다 (29p <27e).
고귀한 가스
고귀한 기체 (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)는 중성 원자 형태로 존재하는 몇 안되는 원소 중 하나입니다. 원자 번호는 각각 2, 10, 18, 36, 54, 86입니다. 그들은 전자를 얻거나 잃지 않습니다. 크세논, Xe는 불소와 화합물을 형성하고 전자를 잃을 수 있습니다.
금속 합금
금속이 부식으로부터 보호되면 금속 결합으로 결합 된 원자를 중립으로 유지할 수 있습니다. 합금, 금속 고용체에서 원자는 (대부분) 중성으로 남아 있습니다. 예를 들어 황동에는 Cu와 Zn의 중성 원자가 있습니다.
참고 문헌
- Jetser Carasco. (2016). 중성 원자는 무엇입니까? 출처 : Introduction-to-physics.com
- Markings, Samuel. (2017 년 4 월 25 일). 비 중립 원자의 예. 과학. 출처 : sciencing.com
- Chem4kids. (2018). 이온을 바라보며. 출처 : chem4kids.com
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학. (8 판). CENGAGE 학습.
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.