Tabel periodik dengan muatan

Apa itu muatan ion?

Atom bersifat netral karena jumlah proton dan elektronnya sama. Ketika melepas elektron, atom menjadi ion positif (kation), dan ketika menerima elektron, atom menjadi ion negatif (anion). Muatan adalah jumlah elektron yang dilepas atau diterima: atom natrium yang melepas satu elektron menjadi Na⁺, dengan muatan +1, dan atom klorin yang menerima satu elektron menjadi Cl⁻, dengan muatan −1.

Atom biasanya melepas atau menerima elektron sebanyak yang cukup untuk mencapai susunan elektron yang sama dengan gas mulia terdekat. Kulit terluar yang penuh itu sangat stabil, itulah sebabnya muatan mengikuti nomor golongan dengan sangat dekat.

Cara menentukan muatan dari golongan

Untuk unsur golongan utama, golongan menentukan muatannya. Logam golongan 1 membentuk ion +1, logam golongan 2 membentuk ion +2, dan aluminium di golongan 13 membentuk +3. Di sisi kanan tabel, polanya berbalik untuk nonlogam dan metaloid: yang berada di golongan 15 mengambil −3, yang di golongan 16 mengambil −2, dan halogen di golongan 17 mengambil −1, karena menerima tiga, dua, atau satu elektron melengkapi kulit terluarnya. Logam yang lebih rendah dalam golongan ini, seperti bismut (+3, +5), membentuk ion positif. Golongan 18 ditampilkan sebagai 0, karena gas mulia sudah memiliki kulit yang penuh.

Karbon, silikon, dan germanium di golongan 14 ditampilkan sebagai ±4, dan boron sebagai +3, muatan yang diturunkan dari golongannya. Dalam praktiknya, unsur-unsur ini, seperti banyak nonlogam, biasanya berbagi elektron dalam ikatan kovalen alih-alih membentuk ion sederhana. Hidrogen ditampilkan dengan dua muatan: +1, seperti pada asam, dan −1 pada hidrida logam seperti natrium hidrida (NaH).

Logam transisi dan pengecualian lainnya

Logam transisi tidak mengikuti aturan golongan yang sederhana. Mereka melepas elektron s terluar lebih dulu dan kemudian dapat melepas sebagian elektron d juga, sehingga banyak di antaranya membentuk lebih dari satu ion. Besi ditampilkan sebagai +2, +3 dan tembaga sebagai +1, +2, sedangkan timah dan timbal, dua logam pascatransisi, ditampilkan sebagai +2, +4. Seng (+2) dan perak (+1) adalah pengecualian yang berguna dengan satu muatan umum. Ketika sebuah logam memiliki lebih dari satu muatan, muatan itu dicantumkan dalam nama sebagai angka Romawi: besi(II) klorida adalah FeCl₂ dan besi(III) klorida adalah FeCl₃.

Untuk unsur superberat dari meitnerium (109) sampai oganeson (118), hanya beberapa atom yang pernah dibuat, sehingga muatannya tidak diketahui dan muncul sebagai tanda strip. Muatan tidak sama dengan bilangan oksidasi, yang juga mencakup senyawa kovalen; tampilan bilangan oksidasi memuatnya.

Contoh soal: aluminium oksida

Aluminium berada di golongan 13 dan ditampilkan sebagai +3. Oksigen berada di golongan 16 dan ditampilkan sebagai −2. Dalam senyawa ion, muatan positif dan negatif harus saling meniadakan, dan jumlah ion terkecil yang melakukannya adalah dua ion aluminium dan tiga ion oksida: 2 × (+3) + 3 × (−2) = 0. Jadi rumus aluminium oksida adalah Al₂O₃. Metode yang sama berlaku untuk pasangan ion apa pun, seperti magnesium (+2) dan klorin (−1), yang menghasilkan MgCl₂.