Bedste svar
Atomer har et ønske om at miste eller få en elektron for at være stabil. Når de enten har fået eller mistet nogle elektroner, har de ladning forbundet med dem, da deres elektron- og protontal ikke længere er i balance. Men hvad bestemmer, hvad der sker med de elektroner, et atom har? Det har alt at gøre med antallet af elektroner i valensskallen på et atom.
Hvor mange elektroner har et atom?
For at finde hvor mange elektroner et atom har, skal du blot se på atomnummeret. Antallet af elektroner = atomnummeret . Klor har f.eks. et atomnummer på 17. Det betyder, at den har 17 elektroner.
Hvorvidt klor mister eller vinder elektroner eller ikke, afhænger af, hvordan disse 17 elektroner er konfigureret omkring kernen.
Elektronkonfiguration
Tab eller forstærkning af elektroner finder sted for at gøre et atom mere stabilt. Så snart denne proces sker, kaldes det ikke længere et atom, men et atom ion .
Du kan tænke på, at elektroner bliver ordnet i ringe omkring atomets kerne. Den første ring skal indeholde to elektroner for at være fulde. Den næste skal indeholde otte. Generelt er atomet, når valensskallen er fuld, glad. Det ønsker hverken at vinde eller miste en elektron.
Hvad er et atoms valensskal?
valensskal er den yderste skal af elektroner, der omgiver et atom. Antallet af elektroner i denne skal er vigtige for at bestemme, hvordan atomet vil reagere, og hvad ionens ladning kan blive.
Mange af de grundstoffer, du tænker oftest på i biologi og kemiklasse, har brug for otte elektroner i deres valensskal for at være stabil. Dette kaldes oktetregel .
Sig, at du ved, at et atom har 10 elektroner (kan du finde ud af, hvilket element dette er ?). Hvor mange ville være i valensskallen? Først tager du to fra 10, da den første ring har 2 valg. Dette efterlader otte elektroner. Det betyder, at der i valensskallen er otte elektroner, og at valensskallen er fuld.
Hvis valensskallen er fuld, sker der intet. Atomet vil ikke ionisere. Som et resultat vil der ikke være noget gebyr på atomet.
I dette eksempel har du neon (fandt du ud af, at det var neon?). Neon har en fuld valensskal og har derfor ingen afgift. Så hvad sker der, når valensskallen ikke er fuld?
At blive en ion
Atomer vil have en fuld valensskal, og de vil gøre det så let som muligt.
Se for eksempel på klor igen. Det har 17 elektroner. Hvor mange er der i valensen? De to første niveauer vil være fuld med 10 elektroner. Det betyder, at der er syv elektroner tilbage i valensskallen. Det betyder, at klor ønsker at få en elektron for at have en komplet valensskal. Når den først får den ene elektron, hvad sker der med ladningen?
Til at begynde med er elektronerne og protonerne afbalancerede. Klor har 17 elektroner (en ladning på -17) og 17 protoner (en ladning på +17), så den samlede ladning er nul. Når kloret først får en elektron dog bliver summen lige -1, da der nu er 18 elektroner og stadig 17 protoner. Som et resultat er klor en negativ ladet ion. Det skrives som: Cl-.
Negativt ladede ioner kaldes anioner . Hvad med positivt ladede ioner? De kaldes kationer . Se på dette eksempel på, hvordan en kation dannes:
Magnesium er atomnummer 12. Det betyder, at det har 12 elektroner og 12 protoner. Hvordan konfigureres valget nu, og hvor mange elektroner er der i valensskallen?
De første to skaller er fulde, den første med to elektroner og den anden med otte. Alt der er tilbage er to elektroner i valensskallen. Nu kunne atomerne få seks elektroner for at gøre det til otte for en fuld skal, eller det kunne miste to for at gøre det til en fuld skal. Den anden måde er meget lettere. Som et resultat mister magnesium to elektroner.
Efter at have mistet to elektroner, bliver ladningen på atomet +2, da der nu er 10 elektroner (-10) og 12 protoner (+12). Det er skrevet som: Mg2 +.
Ionopladning og det periodiske system
Der er en tendens til iondannelse på det periodiske system. Grupper 1, 2, 13 og 14 har tendens til at blive positivt ladede. Dette betyder, at de hellere vil miste nogle elektroner for at komme til en komplet valensskal.
Grupper 15, 16 og 17 har tendens til at have en negativ ladning, fordi de hellere vil få elektroner for at komme til en komplet valensskal.
Endelig, i gruppe 18, er de ædle gasser. Disse elementer har allerede en komplet valensskal.Af denne grund er det usandsynligt, at de mister eller vinder en elektron, og de er ekstremt stabile.
Svar
Som alle svar angiver, har Lithium 1 elektron ud af 3 i alt, der let kan reagere . Så Li + ionen ville have en ladning på 1+.
Dette er let at opdage. Så hvorfor ville du vide det?
Jeg tror, at grunden til, at de kan lide lithium i batterier, både er på grund af dets vægt, det er det letteste metal, og det er størrelse, ionen er den mindste af elementerne i sin klasse, så du kan pakke flere ioner på en plade i batteriet pr. elektrodeområde, og så få højere opladningstæthed. Så samlet set får du mere strøm fra et mindre lettere batteri. I applikationer, hvor størrelse og vægt er vigtig, som i en bærbar computer eller en mobiltelefon, dette gør Li-ion til det aktuelle valgte batteri. Kemien er mere kompliceret end mange “batterier” (Genopladelige celler er faktisk ikke batterier, de er akkumulatorer. Batterier skaber strøm ved nedbrydning af to plader med en forskel i “elektronegativitet”).
I Li-ion-celler kombineres lithium altid med andre grundstoffer. Metallic lithium bruges kun i brugbare lithiumbatterier som lithium-møntceller på et computerbund. bruges til at bruge Ni-Cad celler og genoplade dem, mens computeren var tændt . Men de havde deres egne problemer. Møntcellerne kan opretholde et CMOS-ur i cirka 3 års normal brug, længere hvis du sjældent slukker for computeren. Hele denne ordning er noget forældet, da indstillinger let kunne gemmes i BIOS EEPROM, og uret kan opdatere sig selv fra internettet, når operativsystemet indlæses. Eller en lille ultrahætte kan bruges i stedet for en smidbar celle. Men cellerne er billige og varer 3 år., Hvilket er omtrent lige så længe som den gennemsnitlige bruger holder en computer alligevel. i fremtiden vil parring af solid state-elektrolytter og yderligere nanorør-ultra-cap-lag i mobile batterier i sidste ende dominere markedet, og det er fortidens skyld at skulle udskifte batteriet i en mobil enhed, ligesom batterier, der brænder. Celler, der bruger Al3 + -ioner, vil sandsynligvis erstatte Li + -celler, da den potentielle energitæthed er meget højere, og omkostningerne ved Al vs. Li er betydeligt lavere. Kemi er kompliceret, men en række forskningsgrupper arbejder på det.
Enkelt spørgsmål, langt svar.