Turinys
Atomas yra viena iš mažiausių tam tikro elemento dalelių, kuri turi savo savybių. Jis susideda iš branduolio, kuriame yra protonai ir neutronai, taip pat elektronų debesies, skriejančio aplink branduolį skirtingais energijos lygiais, arba orbitalėmis. Neutraliame atome yra vienodas protonų ir elektronų skaičius. Tačiau atomai dažniausiai būna stabilesni, o jų tolimiausioje orbitoje yra 8 elektronai. Jie gali įgyti ar prarasti elektronus, kad užpildytų tą orbitą, kol pasieks tą kiekį. Atomas tampa teigiamo ar neigiamo krūvio jonu, priklausomai nuo to, ar jis įgijo, ar prarado elektronus.
Teigiamas jonas
Kai atomas praranda vieną ar daugiau elektronų, jis praranda neigiamą krūvį. Tai gali atsitikti, kai atomas artėja prie kito, kurio tolimiausioje orbitoje yra šeši ar septyni elektronai. Kadangi jo branduolys yra atomo centre, o protonai yra įstrigę, jis išlaiko visus teigiamus krūvius. Praradus vieną elektroną, gaunamas jonas, kurio teigiamas krūvis yra 1+, dėl dviejų elektronų - jonų krūvis - 2+ ir t. Pavyzdžiui, kai natrio atomas su 11 protonų praranda elektroną, paliekant tik 10, lieka didesnis teigiamas krūvis. Teigiami jonai vadinami katijonais, ir jie gali lengvai susieti su neigiamais jonais, ištirpstančiais vandeniniame tirpale.
Neigiamas jonas
Kai atomas gauna vieną ar daugiau elektronų, jis įgyja neigiamą krūvį. Tai įvyksta, kai atomas artėja prie kito, kurio tolimiausioje orbitoje yra vienas ar du elektronai. Branduolys yra atomo centre ir turi visus savo protonus. Papildomi elektronai sukuria joną su neigiamu elektros krūviu, kurio įkrovos dydis yra lygus gaunamų elektronų kiekiui. Gavęs 1 elektroną, gaunamas jonas, turintis neigiamą krūvį 1, gaunant du, generuojamas 2 krūvio jonas ir t. Pavyzdžiui, kai chloro atomas (Cl) su 17 protonų gauna 1 elektroną, jis gauna 18 elektronų. Papildomas elektronas prideda jonui neigiamą krūvį. Neigiami jonai vadinami anijonais, ir jie gali lengvai susieti su teigiamais jonais, ištirpstančiais vandeniniame tirpale.
Energija
Kai atomas virsta jonu, keičiasi ne tik elektronų skaičius. Kinta ir atomo energija. Jis reikalingas norint pašalinti elektroną iš jo orbitos. Ši energija yra žinoma kaip jonizacijos energija. Apskritai kuo mažiau elektronų yra tolimiausioje orbitoje, tuo mažiau jonizacijos energijos reikės norint pašalinti kai kuriuos elektronus iš atomo. Pavyzdžiui, natrio (Na) išorinėje orbitoje yra tik 1 elektronas, todėl norint jį pašalinti nereikia daug energijos. Tačiau neono išorinėje orbitoje yra 8 elektronai, o tai yra ideali bet kurio atomo konfigūracija. Vadinasi, norint atomą paversti jonu, prireiks itin daug energijos.
Kietosios medžiagos ir tirpalai
Susivienijus jonams, jie tampa kietu junginiu, juos sulaiko elektromagnetinės jėgos tarp jonų. Skirtingai nuo kovalentinių ryšių, kai du atomai dalijasi 2 ar daugiau elektronų, kad jų tolimiausioje orbitoje pasiektų 8, šiose joninėse jungtyse elektronai priskiriami kitam atomui. Jonai paprastai būna vandeniniuose tirpaluose. Taip yra todėl, kad jie gali laisvai judėti aplink vandens molekules. To pavyzdys įvyksta, kai valgomoji druska (natrio chloridas NaCl) greitai ištirpsta vandenyje.
