Ion ialah atom, atau sekumpulan atom, yang telah kehilangan atau mendapat elektron lalu membawa cas. Atom logam melepaskan elektron luar untuk membentuk ion positif, dan atom bukan logam menerima elektron untuk membentuk ion negatif. Pemeriksa mahu anda menerangkannya dengan susunan elektron dan menyatakan cas ion itu.
Kemahiran ini membuka ikatan dan struktur dan menjadi asas kepada formula ion, takat lebur dan kekonduksian kemudian. Ia menyambung atom, unsur dan isotop, tempat anda belajar bahawa bilangan proton sama dengan bilangan elektron dalam atom neutral.
Apakah yang sebenarnya berlaku apabila ion terbentuk?
Atom neutral mempunyai bilangan proton dan elektron yang sama, jadi casnya saling membatalkan. Jika atom kehilangan elektron, proton lebih banyak daripada elektron dan zarah itu positif. Jika ia mendapat elektron, elektron lebih banyak dan zarah itu negatif.
Elektron yang bergerak berada di petala luar. Atom unsur kumpulan utama mencapai petala luar yang penuh apabila ia melepaskan atau menerima bilangan yang betul. Petala penuh itulah sebabnya ion seperti Na⁺ dan Cl⁻ lebih stabil daripada atom asalnya.
Cara menerangkan pembentukan ion, langkah demi langkah
- Tulis susunan elektron atom daripada nombor protonnya.
- Tentukan pergerakannya. Logam melepaskan elektron luar. Bukan logam menerima cukup elektron untuk mencapai petala luar yang penuh.
- Tulis susunan elektron baharu selepas pergerakan itu.
- Kira cas: cas = bilangan proton − bilangan elektron.
- Tulis ion beserta casnya, seperti Mg²⁺, dan nyatakan elektron mana yang dipindahkan.
Contoh berlangkah
Terangkan bagaimana magnesium dan oksigen membentuk ion, dan berikan formula magnesium oksida.
Magnesium: nombor proton 12, jadi susunan elektronnya 2,8,2. Ia melepaskan 2 elektron luar dan menjadi 2,8. Kini ia mempunyai 12 proton dan 10 elektron, jadi casnya 12 − 10 = 2+. Ionnya Mg²⁺.
Oksigen: nombor proton 8, jadi susunan elektronnya 2,6. Ia menerima 2 elektron dan menjadi 2,8. Kini ia mempunyai 8 proton dan 10 elektron, jadi casnya 8 − 10 = 2−. Ionnya O²⁻.
Formula: 2 elektron yang dilepaskan oleh satu atom Mg diterima oleh satu atom O, jadi cas seimbang dalam nisbah 1:1. Formulanya MgO.
Jawapan penuh dalam perkataan: “Setiap atom magnesium memindahkan dua elektron luar kepada satu atom oksigen. Mg²⁺ dan O²⁻ terbentuk, dan kedua-duanya mempunyai petala luar yang penuh.”
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah menulis bahawa proton bergerak.
Jawapan yang salah: “Natrium kehilangan satu proton untuk menjadi Na⁺.”
Ini menterbalikkan idea sebenar. Kehilangan proton akan menukar unsur itu sendiri.
Pembetulannya ialah natrium kehilangan satu elektron. 11 proton kekal dalam nukleus, dan dengan 10 elektron tinggal, casnya 11 − 10 = 1+. Setiap kali menulis penerangan, namakan zarah yang bergerak dan pastikan anda menulis elektron.
Semak diri anda
Cuba tanpa melihat semula, kemudian buka setiap jawapan.
1. Aluminium mempunyai nombor proton 13. Berikan susunan elektronnya dan terangkan bagaimana Al³⁺ terbentuk.
Lihat jawapan
Atom aluminium: 2,8,3. Ia melepaskan 3 elektron luar dan menjadi 2,8. Ia mempunyai 13 proton dan 10 elektron, jadi casnya 13 − 10 = 3+.
Al³⁺ (2,8)
2. Fluorin mempunyai nombor proton 9. Apakah ion yang terbentuk, dan apakah susunan elektronnya?
Lihat jawapan
Atom fluorin: 2,7. Ia menerima 1 elektron dan menjadi 2,8. Ia mempunyai 9 proton dan 10 elektron, jadi casnya 9 − 10 = 1−.
F⁻ (2,8)
3. Kalsium (2,8,8,2) bertindak balas dengan klorin (2,8,7). Gunakan pemindahan elektron untuk memberikan formula kalsium klorida.
Lihat jawapan
Kalsium melepaskan 2 elektron untuk membentuk Ca²⁺. Setiap atom klorin menerima 1 elektron untuk membentuk Cl⁻. Satu Ca²⁺ memerlukan dua Cl⁻ untuk mengimbangi cas, kerana 2+ dan 2 × (1−) saling membatalkan.
CaCl₂
Langkah seterusnya
Setelah ion terasa mantap, teruskan ke mewakilkan ikatan kovalen ringkas, apabila atom berkongsi elektron dan bukan memindahkannya. Kemudian uji keseluruhan topik dalam set latihan ikatan dan struktur. Apabila anda kemudian mengimbangkan persamaan yang mengandungi formula ion, pelatih penaakulan pengimbangan persamaan memberikan maklum balas pantas tentang kiraan atom.
Ada pelajar yang hafal peraturan tetapi kehilangan markah kerana pergerakan elektron tidak dinyatakan dengan jelas. Guru dalam tuisyen Kimia dalam talian secara satu dengan satu boleh menyemak ayat anda dan menunjukkan di mana elektron itu tertinggal.