Yüklü periyodik tablo

İyon yükü nedir?

Bir atom, eşit sayıda proton ve elektronu olduğu için nötrdür. Elektron verdiğinde pozitif iyon (katyon), elektron aldığında negatif iyon (anyon) olur. Yük, verilen veya alınan elektron sayısıdır: bir elektron veren sodyum atomu +1 yüklü Na⁺ olur, bir elektron alan klor atomu ise −1 yüklü Cl⁻ olur.

Atomlar genellikle en yakın soy gazın elektron dizilimine ulaşmaya yetecek kadar elektron verir veya alır. Bu dolu dış katman özellikle kararlıdır; yüklerin grup numarasını bu kadar yakından izlemesinin nedeni budur.

Yük gruptan nasıl bulunur

Ana grup elementlerinde yükü grup verir. 1. grup metalleri +1, 2. grup metalleri +2 iyon oluşturur ve 13. gruptaki alüminyum +3 oluşturur. Tablonun sağ tarafında ametaller ve yarı metaller için örüntü tersine döner: 15. gruptakiler −3, 16. gruptakiler −2 ve 17. gruptaki halojenler −1 alır, çünkü üç, iki veya bir elektron almak dış katmanlarını tamamlar. Bu grupların altındaki metaller, örneğin bizmut (+3, +5), bunun yerine pozitif iyonlar oluşturur. 18. grup, soy gazların zaten dolu bir katmanı olduğu için 0 olarak gösterilir.

14. gruptaki karbon, silisyum ve germanyum ±4, bor ise +3 olarak gösterilir; bunlar gruplarından çıkan yüklerdir. Uygulamada bu elementler, birçok ametal gibi, basit iyonlar oluşturmak yerine genellikle kovalent bağlarda elektron paylaşır. Hidrojen iki yükle gösterilir: asitlerde olduğu gibi +1 ve sodyum hidrür (NaH) gibi metal hidrürlerde −1.

Geçiş metalleri ve diğer istisnalar

Geçiş metalleri basit bir grup kuralını izlemez. Önce dış s elektronlarını verirler ve sonra bazı d elektronlarını da verebilirler; bu yüzden birçoğu birden fazla iyon oluşturur. Demir +2, +3 ve bakır +1, +2 olarak gösterilir; iki geçiş sonrası metal olan kalay ve kurşun ise +2, +4 olarak gösterilir. Çinko (+2) ve gümüş (+1), tek bir yaygın yüke sahip yararlı istisnalardır. Bir metalin birden fazla yükü olduğunda yük, addaki Roma rakamıyla belirtilir: demir(II) klorür FeCl₂, demir(III) klorür ise FeCl₃'tür.

Meitneryumdan (109) oganesona (118) kadar süper ağır elementlerden yalnızca birkaç atom üretilebildiği için yükleri bilinmez ve tire olarak görünür. Yükler, kovalent bileşikleri de kapsayan yükseltgenme basamaklarıyla aynı şey değildir; bunları yükseltgenme basamakları görünümü listeler.

Çözümlü örnek: alüminyum oksit

Alüminyum 13. gruptadır ve +3 olarak gösterilir. Oksijen 16. gruptadır ve −2 olarak gösterilir. İyonik bir bileşikte pozitif ve negatif yükler birbirini götürmelidir ve bunu sağlayan en küçük iyon sayıları iki alüminyum iyonu ve üç oksit iyonudur: 2 × (+3) + 3 × (−2) = 0. Dolayısıyla alüminyum oksidin formülü Al₂O₃'tür. Aynı yöntem magnezyum (+2) ve klor (−1) gibi her iyon çifti için işe yarar ve MgCl₂ verir.