อะตอมเป็นกลางคืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง) - เคมี

อะตอมที่เป็นกลางเป็นสิ่งหนึ่งที่ขาดค่าไฟฟ้าเนื่องจากการค้าระหว่างจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนของตน ทั้งสองเป็นอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีประจุไฟฟ้า

โปรตอนรวมตัวกับนิวตรอนและประกอบเป็นนิวเคลียส ในขณะที่อิเล็กตรอนเบลอกำหนดเมฆอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อจำนวนโปรตอนในอะตอมเท่ากับเลขอะตอม (Z) เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนกล่าวกันว่ามีการแลกเปลี่ยนระหว่างประจุไฟฟ้าภายในอะตอม

อะตอมของไฮโดรเจน ที่มา: Mets501 ผ่าน Wikipedia

ตัวอย่างเช่นคุณมีอะตอมของไฮโดรเจน (ภาพบน) ซึ่งมีโปรตอนและอิเล็กตรอน โปรตอนอยู่ในตำแหน่งที่อยู่ตรงกลางของอะตอมเป็นนิวเคลียสในขณะที่อิเล็กตรอนโคจรรอบอวกาศโดยปล่อยให้บริเวณที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนต่ำกว่าเมื่อมันเคลื่อนที่ออกจากนิวเคลียส

นี่คืออะตอมที่เป็นกลางเนื่องจาก Z เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน (1p = 1e) ถ้าอะตอม H สูญเสียโปรตอนตัวเดียวรัศมีอะตอมจะหดตัวและประจุของโปรตอนจะเหนือกว่ากลายเป็นไอออนบวก H ⁺ (ไฮโดรน) ในทางกลับกันถ้ามันได้รับอิเล็กตรอนจะมีอิเล็กตรอนสองตัวและมันจะกลายเป็นประจุลบ H ^- (ไฮไดรด์)

อะตอมเป็นกลางเทียบกับไอออน

ตัวอย่างของอะตอมที่เป็นกลางของ H พบว่าจำนวนโปรตอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน (1p = 1e) สถานการณ์ที่ไม่ได้เกิดขึ้นกับไอโอนิกที่ได้มาจากการสูญเสียหรือได้รับของอิเล็กตรอน

ไอออนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงจำนวนอิเล็กตรอนไม่ว่าจะเป็นเนื่องจากอะตอมได้รับ (-) หรือสูญเสียไป (+)

ในอะตอมของไอออนบวก H ⁺ประจุเวเลนซ์ของโปรตอนเดี่ยวจะมีอิทธิพลเหนือการไม่มีอิเล็กตรอนทั้งหมด (1p> 0e) นี่เป็นความจริงของอะตอมอื่น ๆ ที่หนักกว่า (np> ne) ในตารางธาตุ

แม้ว่าการปรากฏตัวของประจุบวกอาจดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ แต่ก็เปลี่ยนลักษณะขององค์ประกอบที่เป็นปัญหาตามแนวทแยงมุม

ในทางกลับกันในอะตอมของแอนไอออน H ^-ประจุลบของอิเล็กตรอนสองตัวมีอิทธิพลเหนือโปรตอนเพียงตัวเดียวของนิวเคลียส (1p <2e) ในทำนองเดียวกันแอนไอออนอื่น ๆ ที่มีมวลมากกว่ามีอิเล็กตรอนมากเกินไปเมื่อเทียบกับจำนวนโปรตอน (np+ และ H ^-แตกต่างจาก H.

นากับนา

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือโซเดียมโลหะ อะตอมที่เป็นกลางคือ Na โดย Z = 11 มีโปรตอน 11 ตัว ดังนั้นจึงต้องมีอิเล็กตรอน 11 ตัวเพื่อชดเชยประจุบวก (11p = 11e)

โซเดียมซึ่งเป็นองค์ประกอบโลหะที่มีอิเล็กโตรโพรพิลีนสูงจึงสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายมาก ในกรณีนี้จะสูญเสียเพียงชั้นเดียวคือชั้นความจุ (11p> 10e) ดังนั้นไอออนบวก Na ⁺จึงถูกสร้างขึ้นซึ่งมีปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตกับประจุลบ เป็นคลอไรด์ Cl ^-ในเกลือโซเดียมคลอไรด์ NaCl

โซเดียมของโลหะเป็นพิษและมีฤทธิ์กัดกร่อนในขณะที่ไอออนบวกยังมีอยู่ภายในเซลล์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติขององค์ประกอบสามารถเปลี่ยนแปลงอย่างมากได้อย่างไรเมื่อได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน

ในทางกลับกันแอนไอออน Na ^- (โซเดียมโดยสมมุติฐาน) ไม่มีอยู่จริง และถ้าสามารถก่อตัวขึ้นได้ก็จะมีปฏิกิริยาอย่างมากเนื่องจากมันขัดกับธรรมชาติทางเคมีของโซเดียมในการรับอิเล็กตรอน Na ^-จะมีอิเล็กตรอน 12 ตัวซึ่งเกินประจุบวกของนิวเคลียส (11p <12e)

โมเลกุลที่เป็นกลาง

อะตอมเชื่อมโยงกับโควาเลนต์เพื่อก่อให้เกิดโมเลกุลซึ่งอาจเรียกได้ว่าเป็นสารประกอบ ภายในโมเลกุลจะไม่มีไอออนที่แยกได้ แทนที่จะมีอะตอมที่มีประจุบวกหรือลบอย่างเป็นทางการ อะตอมที่มีประจุเหล่านี้มีผลต่อประจุสุทธิของโมเลกุลเปลี่ยนเป็นไอออนโพลีอะตอม

เพื่อให้โมเลกุลเป็นกลางผลรวมของประจุทางการของอะตอมจะต้องเท่ากับศูนย์ หรือยิ่งไปกว่านั้นอะตอมทั้งหมดของมันเป็นกลาง ถ้าอะตอมที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลเป็นกลางก็จะมากเกินไป

ตัวอย่างเช่นคุณมีโมเลกุลของน้ำ H ₂ O อะตอม H สองตัวของมันเป็นกลางเช่นเดียวกับอะตอมของออกซิเจน ไม่สามารถแสดงในลักษณะเดียวกับที่แสดงในภาพของอะตอมไฮโดรเจน เนื่องจากแม้ว่านิวเคลียสจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่คลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ก็ทำ

ในทางกลับกันไฮโดรเนียมไอออน H ₃ O ⁺มีอะตอมออกซิเจนที่มีประจุบวกบางส่วน ซึ่งหมายความว่าในโพลีอะตอมมิกไอออนนี้สูญเสียอิเล็กตรอนไปดังนั้นจำนวนโปรตอนจึงมากกว่าอิเล็กตรอนของมัน

ตัวอย่าง

ออกซิเจน

อะตอมของออกซิเจนที่เป็นกลางมีโปรตอน 8 ตัวและอิเล็กตรอน 8 ตัว เมื่อมันได้รับอิเล็กตรอนสองมันเป็นสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในฐานะที่เป็นไอออนออกไซด์ O 2-ในนั้นประจุลบครอบงำโดยมีอิเล็กตรอนเกินสองตัว (8p <10e)

ออกซิเจนอะตอมที่เป็นกลางมีแนวโน้มสูงที่จะตอบสนองและตราสารหนี้ที่มีตัวเองในรูปแบบ O 2ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีอะตอม O "หลวม" ออกมาเองและไม่ทำปฏิกิริยากับสิ่งใดเลย ปฏิกิริยาที่รู้จักกันทั้งหมดสำหรับก๊าซนี้จะมีการบันทึกโมเลกุลออกซิเจนโอ2

ทองแดง

ทองแดงมีโปรตอน 29 ตัวและอิเล็กตรอน 29 ตัว (นอกเหนือจากนิวตรอน) ซึ่งแตกต่างจากออกซิเจนอะตอมที่เป็นกลางสามารถพบได้ในธรรมชาติเนื่องจากพันธะโลหะและความเสถียรสัมพัทธ์

เช่นเดียวกับโซเดียมมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนมากกว่าที่จะได้รับ จากการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์และในด้านอื่น ๆ มันสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวกลายเป็นไอออนบวกคิวรู⁺หรือคิวบริก Cu ²⁺ตามลำดับ

Cu ⁺ไอออนบวกมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าหนึ่งตัว (29p <28e) และ Cu ²⁺สูญเสียอิเล็กตรอนสองตัว (29p <27e)

ก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูล (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) เป็นหนึ่งในองค์ประกอบไม่กี่ชนิดที่มีอยู่ในรูปของอะตอมที่เป็นกลาง เลขอะตอมคือ 2, 10, 18, 36, 54 และ 86 ตามลำดับ พวกมันไม่ได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน แม้ว่าซีนอน Xe สามารถสร้างสารประกอบที่มีฟลูออรีนและสูญเสียอิเล็กตรอนได้

โลหะผสม

โลหะหากได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนสามารถทำให้อะตอมเป็นกลางได้โดยเชื่อมด้วยพันธะโลหะ ในโลหะผสมสารละลายที่เป็นของแข็งของโลหะอะตอมยังคงเป็นกลาง (ส่วนใหญ่) ตัวอย่างเช่นในทองเหลืองมีอะตอมที่เป็นกลางของ Cu และ Zn

อ้างอิง

Jetser Carasco (2016) อะตอมเป็นกลางคืออะไร? สืบค้นจาก: Introduction-to-physics.com
มาร์คกิ้งซามูเอล (25 เมษายน 2560). ตัวอย่างอะตอมที่ไม่เป็นกลาง Sciencing ดึงมาจาก: sciencing.com
Chem4kids (2018) มองไปที่ไอออน. สืบค้นจาก: chem4kids.com
Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill

อะตอมเป็นกลางคืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง) - เคมี - 2026