Meilleure réponse
Les atomes ont le désir de perdre ou de gagner un électron pour être stables. Une fois quils ont gagné ou perdu des électrons, ils ont une charge qui leur est associée puisque leurs nombres délectrons et de protons ne séquilibrent plus. Mais quest-ce qui détermine ce qui arrive aux électrons dun atome? Tout est lié au nombre délectrons dans la couche de valence dun atome.
Combien délectrons a un atome?
Afin de trouver combien délectrons un atome a, il suffit de regarder le numéro atomique. Le nombre délectrons = le numéro atomique . Le chlore par exemple a un numéro atomique de 17. Cela signifie quil a 17 électrons.
Que le chlore perd ou gagne des électrons dépend de la façon dont ces 17 électrons sont configurés autour du noyau.
Configuration des électrons
La perte ou le gain délectrons a lieu afin de rendre un atome plus stable. Dès que ce processus se produit, il ne sappelle plus un atome mais un ion .
Vous pouvez penser à des électrons ordonnés en anneaux autour du noyau dun atome. Le premier anneau doit contenir deux électrons pour être plein. Le suivant doit en contenir huit. En général, une fois que la coque de valence est pleine, latome est heureux. Il ne veut ni gagner ni perdre un électron.
Quest-ce que la coquille de Valence dun atome?
Le couche de valence est la couche la plus externe délectrons entourant un atome. Le nombre délectrons dans cette coquille est important pour déterminer comment latome réagira et ce que la charge de lion pourrait devenir.
De nombreux éléments auxquels vous pensez le plus souvent en cours de biologie et de chimie ont besoin de huit électrons dans leur coquille de valence pour être stable. Ceci est appelé la règle des octets .
Disons que vous savez quun atome a 10 électrons (pouvez-vous déterminer de quel élément il sagit ?). Combien en seraient dans la coquille de valence? Dabord, vous en retirez deux sur 10 puisque le premier anneau a 2 élections. Cela laisse huit électrons. Cela signifie que dans la couche de valence, il y a huit électrons et que la couche de valence est pleine.
Si la couche de valence est pleine, rien ne se passera. Latome ne sionisera pas. En conséquence, latome ne sera pas facturé.
Dans cet exemple, vous avez du néon (avez-vous compris que cétait du néon?). Neon a une coquille de valence complète et na donc pas de charge. Alors que se passe-t-il lorsque le shell de valence nest pas plein?
Devenir un ion
Les atomes veulent avoir un coquille de valence complète, et ils veulent le faire aussi facilement que possible.
Par exemple, jetez un nouveau coup dœil au chlore. Il a 17 électrons. Combien y en a-t-il dans la valence? Les deux premiers niveaux seront plein de 10 électrons. Cela signifie quil reste sept électrons dans la couche de valence. Cela signifie que le chlore veut gagner un électron afin davoir une couche de valence complète. Une fois quil a gagné un électron, quadvient-il de la charge?
Pour commencer, les électrons et les protons sont équilibrés. Le chlore a 17 électrons (une charge de -17) et 17 protons (une charge de +17), donc la charge globale est nulle. Une fois que le chlore gagne un électron , cependant, le total devient juste -1 puisquil y a maintenant 18 électrons et encore 17 protons. Par conséquent, le chlore est un ion chargé négativement. Il sécrit: Cl-.
Les ions chargés négativement sont appelés anions . Quen est-il des ions chargés positivement? Ils sont appelés cations . Jetez un œil à cet exemple de la formation dun cation:
Le magnésium est le numéro atomique 12. Cela signifie quil a 12 électrons et 12 protons. Maintenant, comment les élections sont-elles configurées, et combien délectrons y a-t-il dans la coquille de valence?
Les deux premières coquilles sont pleines, la première avec deux électrons et la seconde avec huit. Il ne reste plus que deux électrons dans la couche de valence. Maintenant, les atomes pourraient gagner six électrons pour atteindre huit pour une coquille pleine, ou ils pourraient en perdre deux pour atteindre une coquille pleine. La deuxième méthode est beaucoup plus simple. En conséquence, le magnésium perd deux électrons.
Après avoir perdu deux électrons, la charge sur latome devient +2 puisquil y a maintenant 10 électrons (-10) et 12 protons (+12). Il sécrit: Mg2 +.
Charge ionique et tableau périodique
Il y a une tendance à la formation dions sur le tableau périodique. Les groupes 1, 2, 13 et 14 ont tendance à devenir chargés positivement. Cela signifie quils préfèrent perdre des électrons pour obtenir une couche de valence complète.
Les groupes 15, 16 et 17 ont tendance à avoir une charge négative car ils préfèrent gagner des électrons pour obtenir une couche de valence complète.
Enfin, dans le groupe 18, se trouvent les gaz rares. Ces éléments ont déjà une coque de valence complète.Pour cette raison, il est peu probable quils perdent ou gagnent un électron et sont extrêmement stables.
Réponse
Comme toutes les réponses lindiquent, le lithium a 1 électron sur 3 au total qui peut facilement réagir . Ainsi, le Li + ion aurait une charge de 1+.
Ceci est facile à découvrir. Alors pourquoi vouliez-vous savoir?
Je pense que la raison pour laquelle ils aiment le lithium dans les batteries est à la fois à cause de son poids, cest le métal le plus léger, et sa taille, lion est le plus petit des éléments dans sa catégorie, de sorte que vous pouvez emballer plus dions sur une plaque dans la batterie par zone délectrode, et ainsi obtenir une densité de charge plus élevée. Ainsi, globalement, vous obtenez plus dénergie avec une batterie plus petite et plus légère. Dans les applications où la taille et le poids sont importants, comme dans un ordinateur portable ou un téléphone portable, cela fait du Li-ion la batterie actuelle de choix. La chimie est plus compliquée que de nombreuses «batteries» (les cellules rechargeables ne sont pas en fait des batteries, ce sont des accumulateurs. Les batteries créent de lénergie par une différence de «électronégativité»).
Dans les cellules Li-ion, le lithium est toujours combiné avec dautres éléments. Le lithium métallique nest utilisé que dans les batteries au lithium consommables comme les piles bouton au lithium sur une carte mère dordinateur. Ils utilisé pour utiliser des cellules Ni-Cad, et les recharger pendant que lordinateur était allumé . Mais ceux-ci avaient leurs propres problèmes. Les piles bouton peuvent maintenir une horloge CMOS pendant environ 3 ans dutilisation normale, plus longtemps si vous éteignez rarement lordinateur. Lensemble de ce schéma est quelque peu obsolète, car les paramètres peuvent être facilement stockés dans lEEPROM du BIOS et lhorloge peut se mettre à jour à partir dInternet lorsque le système dexploitation se charge. Ou un petit capuchon ultra pourrait être utilisé au lieu dune cellule jetable. Mais les cellules sont bon marché et durent 3 ans., Ce qui est à peu près aussi longtemps que lutilisateur moyen garde un ordinateur de toute façon.
Un peu hors sujet je suppose…
Jattends dans le À lavenir, lassociation délectrolytes à létat solide et de couches supplémentaires de nanotubes ultra cap dans les batteries mobiles finira par dominer le marché, et le remplacement de la batterie dun appareil mobile appartiendra au passé, tout comme les batteries qui prendront feu. Les cellules utilisant des ions Al3 + remplaceront probablement les cellules Li +, car la densité dénergie potentielle est beaucoup plus élevée et le coût de lAl par rapport au Li est nettement inférieur. La chimie est compliquée, mais un certain nombre de groupes de recherche y travaillent.
Question simple, réponse longue.