Paras vastaus
Atomeilla on halu menettää tai saada elektroni pysyäkseen stabiilina. Kun he ovat joko saaneet tai menettäneet joitain elektroneja, heillä on niihin liittyvä varaus, koska niiden elektroni- ja protoniluvut eivät enää tasapainoa. Mutta mikä määrittää, mitä atomille tapahtuu elektronilla? Kaikki liittyy elektronien määrään atomin valenssikuoressa.
Kuinka monta elektronia atomilla on?
Löytääksesi kuinka monta elektronia atomilla on, tarkastelet yksinkertaisesti atomilukua. elektronien = atomiluku . Esimerkiksi kloorin atomiluku on 17. Tämä tarkoittaa, että sillä on 17 elektronia.
Menettääkö kloori vai voiko kloori elektroneja vai ei, riippuu siitä, miten nämä 17 elektronia on konfiguroitu ytimen ympärille. Elektronikonfiguraatio
Elektronien menetys tai vahvistus tapahtuu atomin vakauttamiseksi. Heti kun tämä prosessi tapahtuu, sitä ei enää kutsuta atomiksi, vaan ion .
Voit miettiä elektronien järjestämistä renkaiksi atomin ytimen ympärille. Ensimmäisen renkaan on sisällettävä kaksi elektronia ollakseen täynnä. Seuraavassa on oltava kahdeksan. Yleensä kun valenssikuori on täynnä, atomi on onnellinen. Se ei myöskään halua hankkia tai menettää elektronia.
Mikä on atomin valenssikuori?
valenssikuori on atomia ympäröivä elektronien uloin kuori. Elektronien lukumäärä tässä kuoressa on tärkeä määritettäessä atomin reaktiota ja ionin varausta.
Monet elementit, joista ajattelet useimmin biologian ja kemian luokassa, tarvitsevat kahdeksan elektronia valenssikuoressaan ollakseen vakaa. Tätä kutsutaan oktettisäännöksi .
Sano, että tiedät, että jollakin atomilla on 10 elektronia (pystytkö selvittämään, mikä elementti tämä on ?). Kuinka monta olisi valenssikuoressa? Ensin otat pois kaksi kymmenestä, koska ensimmäisessä renkaassa on 2 vaalia. Tämä jättää kahdeksan elektronia. Tämä tarkoittaa, että valenssikuoressa on kahdeksan elektronia ja että valenssikuori on täynnä.
Jos valenssikuori on täynnä, mitään ei tapahdu. Atomi ei ionisoidu. Tämän seurauksena atomista ei tule veloitusta.
Tässä esimerkissä sinulla on neon (huomasitko, että se oli neon?). Neonilla on täysi valenssikuori, joten sillä ei ole varausta. Joten mitä tapahtuu, kun valenssikuori ei ole täynnä?
Ioniksi tuleminen
Atomit haluavat saada täysi valenssikuori, ja he haluavat tehdä sen mahdollisimman helposti.
Katsotaanpa esimerkiksi klooria uudelleen. Siinä on 17 elektronia. Kuinka monta on valenssissa? Kaksi ensimmäistä tasoa ovat täynnä 10 elektronia. Se tarkoittaa, että valenssikuoressa on jäljellä seitsemän elektronia. Tämä tarkoittaa, että kloori haluaa saada elektronin saadakseen täydellisen valenssikuoren. Kun se saa yhden elektronin, mitä tapahtuu varaukselle?
Aluksi elektronit ja protonit ovat tasapainossa. Kloorissa on 17 elektronia (varaus -17) ja 17 protonia (varaus +17), joten kokonaisvaraus on nolla. Kun kloori saa elektronin , mutta kokonaismäärä muuttuu vain -1, koska nyt on 18 elektronia ja vielä 17 protonia. Tämän seurauksena kloori on negatiivisesti varautunut ioni. Se kirjoitetaan seuraavasti: Cl-.
Negatiivisesti varautuneita ioneja kutsutaan anionit . Entä positiivisesti varautuneet ionit? Niitä kutsutaan kationeiksi . Katsokaa tätä esimerkkiä kationin muodostumisesta:
Magnesium on atomiluku 12. Tämä tarkoittaa, että siinä on 12 elektronia ja 12 protonia. Kuinka vaalit on nyt määritelty ja kuinka monta elektronia on valenssikuoressa?
Kaksi ensimmäistä kuorta ovat täynnä, ensimmäisessä kaksi elektronia ja toisessa kahdeksan. Jäljellä on vain kaksi elektronia valenssikuoressa. Nyt atomit voisivat saada kuusi elektronia saavuttaakseen kahdeksan täydelle kuorelle, tai se voi menettää kaksi päästäkseen täydeksi kuoreksi. Toinen tapa on paljon helpompaa. Tämän seurauksena magnesium menettää kaksi elektronia.
Kahden elektronin menettämisen jälkeen atomin varauksesta tulee +2, koska nyt on 10 elektronia (-10) ja 12 protonia (+12). Se on kirjoitettu muodossa: Mg2 +.
Ionivaraus ja jaksollinen taulukko
Ionin muodostumisessa on suuntaus jaksollisessa taulukossa. Ryhmät 1, 2, 13 ja 14 latautuvat yleensä positiivisesti. Tämä tarkoittaa, että he menettävät mieluummin joitain elektroneja päästäkseen täydelliseen valenssikuoreen.
Ryhmillä 15, 16 ja 17 on yleensä negatiivinen varaus, koska ne mieluummin saisivat elektroneja päästäkseen täydelliseen valenssikuoreen.
Lopuksi, ryhmässä 18 ovat jalokaasut. Näillä elementeillä on jo täydellinen valenssikuori.Tästä syystä he eivät todennäköisesti menetä tai saa elektronia ja ovat erittäin vakaita.
Vastaus
Kuten kaikissa vastauksissa todetaan, litiumissa on 1 elektroni 3: sta, joka voi helposti reagoida. . Joten Li + -ionin varaus olisi 1+.
Tämä on helppo löytää. Joten miksi halusit tietää?
Luulen, että he pitävät paristoissa olevasta litiumista johtuen sekä painostaan, että se on kevyintä metallia, että sen koko, ioni on pienin elementti luokassaan, joten voit pakata enemmän ioneja levylle akkuun elektrodialuetta kohti, jolloin lataustiheys on suurempi. Joten kokonaisuudessaan saat enemmän virtaa pienemmästä kevyemmästä paristosta. Sovelluksissa, joissa koko ja paino ovat tärkeitä, kuten kannettava tietokone tai matkapuhelin, tämä tekee Li-ionista nykyisen valittavan pariston. Kemia on monimutkaisempi kuin monet ”paristot” (Ladattavat kennot eivät ole todellisuudessa paristoja, ne ovat akkuja. Paristot tuottavat virtaa hajottamalla kaksi levyä ero ”elektronegatiivisuudessa”).
Li-ion-kennoissa litium on aina yhdistetty muihin elementteihin. Metallista litiumia käytetään vain kuluvissa litiumparistoissa, kuten tietokoneen emolevyn litium-kolikkokennoissa. Ne käytetään Ni-Cad-kennojen käyttämiseen ja lataamiseen, kun tietokone oli käynnissä . Mutta niillä oli omia ongelmia. Kolikkosolut voivat ylläpitää CMOS-kelloa noin 3 vuoden normaalikäytössä, pidempään, jos sammutat tietokoneen harvoin. Tämä koko järjestelmä on jonkin verran vanhentunut, koska asetukset voidaan helposti tallentaa BIOS EEPROM -ohjelmaan, ja kello voi päivittää itsensä Internetistä, kun käyttöjärjestelmä latautuu. Tai heittokennon sijasta voitaisiin käyttää pientä ultrakorkkia. Mutta solut ovat halpoja ja kestävät 3 vuotta, mikä on suunnilleen niin kauan kuin tavallinen käyttäjä pitää tietokonetta joka tapauksessa.
Hieman poissa olevasta aiheesta luulisin …
Odotan tulevaisuudessa kiinteän tilan elektrolyyttien ja ylimääräisten nanoputkien ultrakorkkikerrosten yhdistäminen mobiiliparistoihin hallitsee lopulta markkinoita, ja mobiililaitteen pariston vaihtaminen on menneisyyttä, samoin kuin akut syttyvät tuleen. Al3 + -ioneja käyttävät solut korvaavat todennäköisesti Li + -solut, koska potentiaalinen energiatiheys on paljon suurempi ja Al: n ja Li: n kustannukset ovat huomattavasti pienemmät. Kemia on monimutkainen, mutta monet tutkimusryhmät työskentelevät sen parissa.
Yksinkertainen kysymys, pitkä vastaus.