ŠTO JE NEUTRALNI ATOM? (S PRIMJERIMA) - KEMIJA

Neutralan atom je onaj koji nema električni naboj zbog trade-off između broja svojih protona i elektrona. Obojica su električno nabijene subatomske čestice.

Protoni su aglomerirani s neutronima i čine jezgro; dok su elektroni zamagljeni definirajući elektronski oblak. Kad je broj protona u atomu, jednak njegovom atomskom broju (Z), jednak broju elektrona, kaže se da postoji kompromis između električnih naboja unutar atoma.

Atom vodika. Izvor: Mets501 putem Wikipedije.

Na primjer, imate atom vodika (gornja slika), na kojem se nalaze proton i elektron. Proton je smješten u središtu atoma kao njegova jezgra, dok elektron kruži okolo prostora, ostavljajući područja niže gustoće elektrona dok se odmiču od jezgre.

Ovo je neutralni atom, jer je Z jednak broju elektrona (1p = 1e). Ako bi H atom izgubio taj jedini proton, atomski radijus bi se smanjio i naboj protona bi prevladao, postajući kation H ⁺ (hidron). Ako bi s druge strane dobio elektron, postojala bi dva elektrona i on bi postao H ^- (hidridni) anion.

Neutralni atom vs ion

Za primjer neutralnog atoma H utvrđeno je da je broj protona jednak broju elektrona (1p = 1e); situacija koja se ne događa s ionima dobivenim gubitkom ili dobitkom elektrona.

Ioni nastaju promjenom broja elektrona, bilo zbog dobivanja atoma (-), bilo zbog gubitka (+).

U atomu kationa H ⁺ valentni naboj pojedinačnog protona dominira nad potpunom odsutnošću elektrona (1p> 0e). To se odnosi na sve ostale teže atome (np> ne) u periodičnoj tablici.

Iako se prisutnost pozitivnog naboja može činiti beznačajnom, to dijagonalno mijenja karakteristike predmetnog elementa.

S druge strane, u atomu aniona H ^- negativni naboj dva elektrona prevladava nad jedinim protonom jezgre (1p <2e). Slično tome, i ostali anioni veće mase imaju višak elektrona u odnosu na broj protona (np+ i H ^- potpuno su različiti od H.

Na na Na

Poznatiji je primjer metalnog natrija. Njegov neutralni atom Na, sa Z = 11, ima 11 protona; stoga mora postojati 11 elektrona da bi se kompenzirali pozitivni naboji (11p = 11e).

Natrij, kao visoko elektropozitivan metalni element, vrlo lako gubi elektrone; u ovom slučaju gubi samo jedan, valentni sloj (11p> 10e). Tako nastaje kation Na ⁺ koji elektrostatički djeluje s anionom; kao klorid, Cl ^-, u soli natrijevog klorida, NaCl.

Metalni natrij je otrovan i korozivan, dok je njegov kation čak prisutan u stanicama. To pokazuje kako se svojstva elementa mogu drastično promijeniti kad dobije ili izgubi elektrone.

S druge strane, anion Na ^- (natrij, hipotetski) ne postoji; i ako bi se mogao stvoriti, bio bi izuzetno reaktivan, jer ide protiv kemijske prirode natrija da dobije elektrone. Na ^- imao bi 12 elektrona, što premašuje pozitivni naboj njegovog jezgra (11p <12e).

Neutralne molekule

Atomi su kovalentno povezani da bi se stvorile molekule, koje se mogu nazvati i spojevima. Unutar molekule ne mogu biti izolirani ioni; umjesto toga postoje atomi s formalnim pozitivnim ili negativnim nabojima. Ti nabijeni atomi utječu na neto naboj molekule, pretvarajući je u poliatanski ion.

Da bi molekula bila neutralna, zbroj formalnih naboja njezinih atoma mora biti jednak nuli; ili, jednostavnije rečeno, svi su njegovi atomi neutralni. Ako su atomi koji čine molekulu neutralni, to će biti i previše.

Na primjer, imate molekulu vode, H ₂ O. Njegova dva H atoma su neutralna, kao i atom kisika. Ne mogu biti predstavljene na isti način kao što je prikazano na slici vodikovog atoma; budući da se, iako se jezgra ne mijenja, elektronski oblak događa.

Hydronium ion, H ₃ O ⁺, s druge strane, ima djelomično pozitivno nabijen atom kisika. To znači da u ovom poliatomskom ionu gubi elektron, pa je stoga i njegov broj protona veći od broja njegovih elektrona.

Primjeri

Kisik

Neutralni atom kisika ima 8 protona i 8 elektrona. Kad dobije dva elektrona, formira ono što je poznato kao oksidni anion, O ^2-. U njemu prevladavaju negativni naboji, s viškom dva elektrona (8p <10e).

Neutralnih atoma kisika imaju visoku tendenciju da reagira i veza s sebe tvore O ₂. Iz tog razloga ne postoje sami "labavi" O-atomi i bez ičega reagiranja. Sve poznate reakcije za ovaj plin pripisuju molekularnog kisika, O ₂.

Bakar

Bakar ima 29 protona i 29 elektrona (pored neutrona). Za razliku od kisika, njegovi se neutralni atomi mogu naći u prirodi zbog metalne veze i relativne stabilnosti.

Kao i natrij, on više gubi elektrone nego ih dobija. S obzirom na svoju elektroničku konfiguraciju i na druge aspekte, može izgubiti jedan ili dva elektrona, pretvarajući se u katione kustosa, Cu ⁺ ili kurik, Cu ²⁺.

Cu ⁺ kation ima jedan manje elektrona (29p <28e), a Cu ²⁺ je izgubio dva elektrona (29p <27e).

Plemeniti plinovi

Plemeniti plinovi (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) jedan su od rijetkih elemenata koji postoje u obliku svojih neutralnih atoma. Njihovi su atomski brojevi: 2, 10, 18, 36, 54 i 86, respektivno. Ne dobivaju ili ne gube elektrone; iako, ksenon, Xe, može tvoriti spojeve s fluorom i izgubiti elektrone.

Metalne legure

Metali ako su zaštićeni od korozije mogu zadržati atome neutralnim, spojenih metalnim vezama. U legurama, čvrstim otopinama metala, atomi ostaju (uglavnom) neutralni. Na primjer, u mjedi postoje neutralni atomi Cu i Zn.

Reference

Jetser Carasco. (2016). Što je neutralni atom? Oporavak od: Introdu-to-physics.com
Oznake, Samuel. (25. travnja 2017.). Primjeri neutralnih atoma. Sciencing. Oporavilo od: sciaching.com
Chem4kids. (2018.).Pogled u Ions. Oporavilo od: chem4kids.com
Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.

ŠTO JE NEUTRALNI ATOM? (S PRIMJERIMA) - KEMIJA - 2026