• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vad bestämmer ett atoms kemiska beteende?

    Element är gjorda av atomer, och strukturen hos atomen avgör hur den kommer att uppträda när den interagerar med andra kemikalier. Nyckeln till att bestämma hur en atom kommer att bete sig i olika miljöer ligger i arrangemanget av elektroner i atomen.

    TL; DR (för lång; läste inte)

    När en atom reagerar , det kan få eller förlora elektroner, eller det kan dela elektroner med en angränsande atom för att bilda en kemisk bindning. Enkelheten med vilken en atom kan få, förlora eller dela elektroner bestämmer dess reaktivitet.
    Atomic Structure

    Atomer består av tre typer av subatomär partikel: protoner, neutroner och elektroner. En atoms identitet bestäms av dess protonnummer eller atomnummer. Till exempel klassificeras vilken atom som helst med 6 protoner som kol. Atomer är neutrala enheter, så de har alltid lika många positivt laddade protoner och negativt laddade elektroner. Elektronerna sägs kretsa kring den centrala kärnan, hålls på plats av den elektrostatiska attraktionen mellan den positivt laddade kärnan och själva elektronerna. Elektronerna är ordnade i energinivåer eller skal: definierade rymdområden runt kärnan. Elektroner upptar de lägsta tillgängliga energinivåerna, det vill säga närmast kärnan, men varje energinivå kan bara innehålla ett begränsat antal elektroner. Positionen för de yttersta elektronerna är avgörande för att bestämma en atoms beteende.
    Full Outer Energy Level

    Antalet elektroner i en atom bestäms av antalet protoner. Detta betyder att de flesta atomer har en delvis fylld yttre energinivå. När atomer reagerar tenderar de att uppnå en full yttre energinivå, antingen genom att förlora yttre elektroner, genom att få extra elektroner eller genom att dela elektroner med en annan atom. Detta betyder att det är möjligt att förutsäga en atoms beteende genom att undersöka dess elektronkonfiguration. Ädelgaser som neon och argon är kända för sin inerta karaktär: De deltar inte i kemiska reaktioner förutom under mycket extrema omständigheter eftersom de redan har en stabil full yttre energinivå.
    The Periodic Table

    Elementens periodiska tabell är ordnade så att element eller atomer med liknande egenskaper grupperas i kolumner. Varje kolumn eller grupp innehåller atomer med ett liknande elektronarrangemang. Till exempel innehåller element som natrium och kalium i den vänstra kolonnen i periodiska tabellen vardera 1 elektron i sin yttersta energinivå. De sägs vara i grupp 1, och eftersom den yttre elektronen endast är svagt lockad till kärnan kan den lätt gå förlorad. Detta gör att grupp 1-atomer är mycket reaktiva: De tappar lätt sin yttre elektron i kemiska reaktioner med andra atomer. På liknande sätt har element i grupp 7 en enda vakans i sin yttre energinivå. Eftersom fulla yttre energinivåer är de mest stabila, kan dessa atomer lätt locka till sig en extra elektron när de reagerar med andra ämnen. kan tas bort från en atom. Ett element med låg joniseringsenergi reagerar lätt genom att förlora sin yttre elektron. Ioniseringsenergi mäts för att successivt avlägsna varje elektron i en atom. Den första joniseringsenergin avser energin som krävs för att ta bort den första elektronen; den andra joniseringsenergin avser den energi som krävs för att ta bort den andra elektron och så vidare. Genom att undersöka värdena för en atoms successiva joniseringsenergier kan dess troliga beteende förutsägas. Till exempel har grupp 2-elementet kalcium en låg första I.E. på 590 kilojoule per mol och en relativt låg 2: a I.E. på 1145 kilojoule per mol. Men den tredje I.E. är mycket högre vid 4912 kilojoule per mol. Detta antyder att när kalcium reagerar är det troligt att de första två lätt borttagbara elektronerna förloras.
    Elektronaffinitet

    Elektronaffinitet (Ea) är ett mått på hur lätt en atom kan få extra elektroner. Atomer med låg elektronaffinitet tenderar att vara mycket reaktiva, till exempel är fluor det mest reaktiva elementet i det periodiska systemet och det har en mycket låg elektronaffinitet vid -328 kilojoule per mol. Liksom med joniseringsenergi har varje element en serie värden som representerar elektronaffiniteten för att lägga till de första, andra och tredje elektronerna och så vidare. Återigen ger de successiva elektronaffiniteterna hos ett element en indikation på hur det kommer att reagera.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com