En neutral atom är en som saknar en elektrisk laddning på grund av en avvägning mellan antalet protoner och elektroner. Båda är elektriskt laddade subatomära partiklar.
Protoner agglomereras med neutroner och utgör kärnan; medan elektronerna är suddiga och definierar ett elektroniskt moln. När antalet protoner i en atom, lika med dess atomantal (Z), är lika med antalet elektroner, sägs det att det finns en avvägning mellan de elektriska laddningarna i atomen.
Väteatom. Källa: Mets501 via Wikipedia.
Till exempel har du en väteatom (övre bild), som har en proton och en elektron. Protonen är placerad i atomens centrum som dess kärna, medan elektronen kretsar kring det omgivande rymden, vilket lämnar områden med lägre elektrontäthet när den rör sig bort från kärnan.
Detta är en neutral atom eftersom Z är lika med antalet elektroner (1p = 1e). Om H-atomen förlorade den enskilda protonen, skulle atomradien krympa och laddningen för protonen råda och bli katjonen H + (hydron). Om det å andra sidan fick en elektron skulle det finnas två elektroner och det skulle bli H - (hydrid) anjonen .
Neutral atom vs jon
För exemplet med den neutrala atomen i H fann man att antalet protoner är lika med antalet elektroner (1p = 1e); en situation som inte inträffar med joner härrörande från förlust eller förstärkning av en elektron .
Joner bildas av en förändring i antalet elektroner, antingen på grund av att atomen får dem (-) eller förlorar dem (+).
I katjonen atomen H + dominerar valensladdningen för den enda protonen över den totala frånvaron av en elektron (1p> 0e). Detta gäller alla andra tyngre atomer (np> ne) i den periodiska tabellen.
Även om förekomsten av en positiv laddning kan verka obetydlig, ändrar den diagonalt egenskaperna hos det aktuella elementet.
Å andra sidan, i den atom av anjonen H - den negativa laddningen hos de två elektroner dominerar mot den enda proton av kärnan (1p <2e). På samma sätt har de andra anjonerna med större massa ett överskott av elektroner jämfört med antalet protoner (np
Na vs Na
Ett bättre känt exempel är det för metalliskt natrium. Dess neutrala atom, Na, med Z = 11, har 11 protoner; därför måste det finnas 11 elektroner för att kompensera för de positiva laddningarna (11p = 11e).
Natrium, som är ett mycket elektropositivt metallelement, tappar mycket lätt sina elektroner; i det här fallet förlorar den bara en, det i dess valenslager (11p> 10e). Således bildas Na + -katjonen , som elektrostatiskt interagerar med en anjon; såsom kloriden, Cl - , i natriumkloridsalt, NaCl.
Metalliskt natrium är giftigt och frätande, medan dess katjon till och med finns i cellerna. Detta visar hur egenskaperna hos ett element kan förändras dramatiskt när det får eller förlorar elektroner.
Å andra sidan existerar inte anjonen Na - (natrium, hypotetiskt); och om det kunde bildas, skulle det vara extremt reaktivt, eftersom det strider mot den kemiska naturen för att få elektroner. Na - skulle ha 12 elektroner som överskrider den positiva laddningen för dess kärna (11p <12e).
Neutrala molekyler
Atomer är kovalent kopplade för att ge upphov till molekyler, som också kan kallas föreningar. Inom en molekyl kan det inte finnas isolerade joner; istället finns det atomer med formella positiva eller negativa avgifter. Dessa laddade atomer påverkar molekylens nettoladd och transformerar den till en polyatomisk jon.
För att en molekyl ska vara neutral måste summan av de formella laddningarna för dess atomer vara lika med noll; eller, mer enkelt, alla dess atomer är neutrala. Om atomerna som utgör en molekyl är neutrala kommer detta också att vara.
Till exempel, har du vattenmolekylen, H 2 O. Dess två H-atomer är neutrala, så är syreatomen. De kan inte representeras på samma sätt som visas i bilden av väteatomen; eftersom, även om kärnan inte förändras, gör det elektroniska molnet.
Hydroniumjonen, H 3 O ^ , å andra sidan, har en delvis positivt laddat syreatom. Detta betyder att den i denna polyatomiska jon tappar en elektron, och därför är antalet protoner större än det för dess elektroner.
exempel
Syre
Den neutrala syreatom har 8 protoner och 8 elektroner. När den får två elektroner bildar den vad som kallas en oxidanjon, O 2- . I den dominerar negativa laddningar, med ett överskott av två elektroner (8p <10e).
Neutrala syreatomer har en hög tendens att reagera och bindning med sig själva för att bilda O 2 . Det är av den anledningen att det inte finns några "lösa" O-atomer ute på egen hand och utan att reagera med något. Alla kända reaktioner för denna gas tillskrivs molekylärt syre, O 2 .
Koppar
Koppar har 29 protoner och 29 elektroner (förutom neutroner). Till skillnad från syre kan dess neutrala atomer återfinnas i naturen på grund av dess metalliska bindning och relativa stabilitet.
Liksom natrium tenderar det att förlora elektroner snarare än att få dem. Med tanke på dess elektroniska konfiguration och för andra aspekter kan den förlora en eller två elektroner och bli koppar-katjoner, Cu + respektive cupric, Cu 2+ .
Cu + -katjonen har en mindre elektron (29p <28e), och Cu 2+ har tappat två elektroner (29p <27e).
ädelgaser
De ädla gaserna (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) är ett av få element som finns i form av deras neutrala atomer. Deras atomnummer är: 2, 10, 18, 36, 54 respektive 86. De vinner eller förlorar inte elektron; även om xenon, Xe, kan bilda föreningar med fluor och förlora elektroner.
Metalllegeringar
Metaller om de är skyddade mot korrosion kan hålla sina atomer neutrala, förenade med metallbindningar. I legeringar, fasta lösningar av metaller, förblir atomerna (mestadels) neutrala. I mässing finns det till exempel neutrala atomer av Cu och Zn.
referenser
- Jetser Carasco. (2016). Vad är en neutral atom? Återställd från: introduktion till physics.com
- Markeringar, Samuel. (25 april 2017). Exempel på icke-neutrala atomer. Sciencing. Återställd från: sciencing.com
- Chem4kids. (2018). Titta på joner. Återställd från: chem4kids.com
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
- Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.