Ano ang mga ion, at paano mo huhulaan ang karga nila?
Ang ion ay atom, o pangkat ng mga atom, na may karga ng kuryente dahil nakakuha o nawalan ito ng mga electron. Ang mga atom na nawalan ng electron ay nagiging mga positibong ion na tinatawag na cation, at ang mga atom na nakakuha ng electron ay nagiging mga negatibong ion na tinatawag na anion. Para sa maraming elemento, mahuhulaan mo ang karga mula sa numero ng group lamang: ang sodium sa group 1 ay bumubuo ng Na⁺, at ang chlorine sa group 17 ay bumubuo ng Cl⁻.
Neutral ang mga atom, hindi ang mga ion
Ang atom ay may mga proton na may positibong karga sa nucleus nito at mga electron na may negatibong karga sa paligid nito. Sa neutral na atom, magkapareho ang bilang, kaya nagkakansela ang mga karga. Ang sodium atom ay may 11 proton at 11 electron, kaya zero ang kabuuang karga nito.
Sa isang reaksyong kemikal, hindi nagbabago ang nucleus, ngunit maaaring lumipat ang mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa. Kung magkaiba ang bilang ng electron at proton ng atom sa dulo, may kabuuang karga ito at tinatawag na ion. Mahahanap mo ang karga sa isang pagbabawas: karga = proton − electron.
Mga cation at anion
Kapag nawalan ng electron ang atom, mas marami ang proton nito kaysa sa electron, kaya positibo ang karga nito. Ang positibong ion ay tinatawag na cation. Nawawalan ang sodium ng 1 electron: 11 proton − 10 electron = +1, kaya ang ion ay Na⁺. Nawawalan ang magnesium ng 2 electron: 12 proton − 10 electron = +2, na isinusulat bilang Mg²⁺.
Kapag nakakuha ng electron ang atom, mas marami ang electron nito kaysa sa proton, kaya negatibo ang karga nito. Ang negatibong ion ay tinatawag na anion. Nakakakuha ang chlorine ng 1 electron: 17 proton − 18 electron = −1, kaya ang ion ay Cl⁻. Nakakakuha ang oxygen ng 2 electron: 8 proton − 10 electron = −2, na isinusulat bilang O²⁻.
Para magsulat ng karga, ilagay muna ang numero at ang tanda sa ikalawa, bilang superscript: Mg²⁺, hindi Mg⁺². Kung 1 ang karga, huwag nang isulat ang numero, tulad ng sa Na⁺ at Cl⁻.
Bakit nakakakuha o nawawalan ng electron ang mga atom
Pinakamatatag ang mga atom kapag may punong panlabas na shell, tulad ng mga noble gas. Nakaayos na 2, 8, 1 ang mga electron ng sodium. Ang pagkawala ng nag-iisa nitong panlabas na electron ay nag-iiwan ng 2, 8, ang kaparehong ayos ng neon. Mas maraming enerhiya ang kakailanganin kung makakakuha ito ng 7 electron, kaya nawawalan ng 1 ang sodium.
Nakaayos na 2, 8, 7 ang chlorine. Ang pagkuha lang ng 1 electron ay nagbibigay dito ng 2, 8, 8, kapareho ng argon. Sa pangkalahatan, kakaunti lang ang panlabas na electron ng mga metal at may hilig silang mawala ang mga ito, na bumubuo ng mga cation, samantalang maraming panlabas na electron ang mga nonmetal at may hilig silang makakuha pa, na bumubuo ng mga anion.
Paghula ng mga karga mula sa group
Para sa mga elemento ng main group, sinasabi sa iyo ng periodic table ang karaniwang karga. Ang mga metal ng group 1 ay bumubuo ng mga +1 ion (Li⁺, Na⁺, K⁺), ang mga metal ng group 2 ay bumubuo ng mga +2 ion (Mg²⁺, Ca²⁺) at ang aluminum, sa group 13, ay bumubuo ng Al³⁺.
Sa kanang bahagi, bilangin kung ilang electron ang kailangan ng bawat atom para umabot sa 8. Ang mga elemento ng group 15 ay may 5 panlabas na electron at nangangailangan ng 3 pa, kaya bumubuo sila ng mga −3 ion (N³⁻). Ang mga elemento ng group 16 ay nangangailangan ng 2 pa at bumubuo ng mga −2 ion (O²⁻, S²⁻), at ang mga elemento ng group 17 ay nangangailangan ng 1 pa at bumubuo ng mga −1 ion (F⁻, Cl⁻, Br⁻). May punong shell na ang mga noble gas, kaya 0 ang karga nila. Ang carbon at silicon sa group 14 ay karaniwang nagbabahagi ng mga electron sa halip na bumuo ng mga simpleng ion.
Maraming transition metal ang maaaring bumuo ng higit sa isang ion. Ang iron ay bumubuo ng Fe²⁺ at Fe³⁺, at ang copper ay bumubuo ng Cu⁺ at Cu²⁺. Gumagamit ang kanilang mga pangalan ng Roman numeral para ipakita ang karga: ang iron(II) ay nangangahulugang Fe²⁺ at ang iron(III) ay nangangahulugang Fe³⁺.
Pagpapangalan sa mga ion at pagsasama sa mga ito
Pinananatili ng cation ang pangalan ng elemento nito: ang Na⁺ ay ang sodium ion at ang Ca²⁺ ay ang calcium ion. Ang anion na iisang atom ay binabago ang dulo nito sa -ide: ang chlorine ay nagiging chloride (Cl⁻), ang oxygen ay nagiging oxide (O²⁻), ang sulfur ay nagiging sulfide (S²⁻) at ang nitrogen ay nagiging nitride (N³⁻).
Sa isang compound, dapat magsuma sa zero ang mga positibo at negatibong karga. Nagbabalanse nang isa-sa-isa ang Na⁺ at Cl⁻, na nagbibigay ng NaCl, ang table salt. Ang calcium chloride ay nangangailangan ng dalawang Cl⁻ ion para sa bawat Ca²⁺, kaya CaCl₂ ang formula nito. Ang aluminum oxide ay nangangailangan ng dalawang Al³⁺ ion (+6 sa kabuuan) at tatlong O²⁻ ion (−6 sa kabuuan), kaya Al₂O₃ ito.
Mga pangunahing punto
- Ang ion ay atom o pangkat ng mga atom na may karga, dahil magkaiba ang bilang ng electron nito at bilang ng proton nito.
- Ang pagkawala ng mga electron ay gumagawa ng positibong cation, tulad ng Na⁺; ang pagkuha ng mga electron ay gumagawa ng negatibong anion, tulad ng Cl⁻.
- Karga = proton − electron, at mga electron lamang ang gumagalaw sa isang reaksyong kemikal.
- Sumusunod sa group ang mga karaniwang karga: +1 para sa group 1, +2 para sa group 2, +3 para sa aluminum, −3 para sa group 15, −2 para sa group 16, −1 para sa group 17 at 0 para sa mga noble gas.
- Nagtatapos sa -ide ang mga anion na iisang atom, tulad ng chloride, oxide at sulfide.
Subukin ang sarili
Tatlong mabilis na tanong tungkol sa araling ito.
1. Ang magnesium atom (12 proton) ay nawalan ng 2 electron. Anong ion ang nabubuo?
Ipakita ang sagot
Mg²⁺ — Sa 12 proton at 10 electron, ang karga ay 12 − 10 = +2, kaya ang ion ay Mg²⁺.2. Ano ang anion?
Ipakita ang sagot
Isang negatibong ion na nabubuo kapag nakakuha ng mga electron ang atom — Ang pagkuha ng mga electron ay nagbibigay sa atom ng mas maraming electron kaysa proton, kaya nagiging negatibong ion ito, isang anion.3. Ang sulfur ay nasa group 16. Anong karga ang karaniwang mayroon ang sulfur ion?