یون های تک اتمی و چند اتمی (1)

یون تک اتمی (Monatomic ion) دسته ای از یون های شیمیایی است که تنها از یک نوع عنصر تشکیل شده است. در مقابل یون های چند اتمی قرار دارند که از بیش از یک نوع عنصر تشکیل شده است.

در مطالب قبل دانستید که یون به اتمی گفته می شود که بار الکتریکی اضافه داشته باشد و این بار می تواند منفی یا مثبت باشد. یون ها به دو نوع آنیون و کاتیون تقسیم می شوند. آنیون به یونی گفته می شود که به دلیل داشتن  الکترون های اضافی در لایه الکترونی اش دارای بار الکتریکی منفی باشد و کاتیون بر خلاف آنیون دارای بار الکتریکی مثبت است.

و در مطالب دیگر در مورد (یون هیدرونیم، نگاهی به یون ها و مسیر حرکت شعاعی یون ها در ریشه) نیز صحبت هایی داشته ایم.

پس متوجه شدید که به هر یونی که از یک اتم آن هم بر اثر گرفتن یا از دست دادن یک یا چند الکترون تشکیل می شود یون تک اتمی می گویند.

فلزهای گروه اول با از دست دادن یک الکترون تبدیل به کاتیون با بار1 + می شوند مثل ⁺Na

فلزهای گروه دوم ، با از دست دادن دو الکترون تبدیل به کاتیون 2+ می شوند مثل  ²⁺ Mg

نافلزهای گروه 61 با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار 2- تبدیل می شوند مثل ^2- O

نافلزهای گروه 71 با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار 1- تبدیل میشوند مثل ^-Cl

بعضی فلزهای واسطه بدون داشتن آرایش الکترونی گاز نجیب به پایداری می رسند. برخی از این عنصرها می توانند یون هایی با بار متفاوت داشته باشند مثل:⁺² Fe و   ²⁺ Fe یا ³⁺ Mn  و³⁺ Mn

این یون ها را به ترتیب آهن (II  ) و یون آهن (III) یا یون منگنز (II) و یون منگنز (III) می نامند.

عناصرگروه های مختلف جدول چه یون هایی تشکیل می دهند؟

عناصرگروه IA (یا فلزات قلیایی) یعنی Li ، Na ، K ، Rb ، Cs هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از گازهای نجیب He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe دارند. اگر اتم هر یک از این فلزات یک الکترون از دست بدهند، جزء باقیمانده آرایش الکترونی گاز نجیب متناظر خود را پیدا می کند. مثلا، Li یک الکترون ظرفیتی در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب می شود که Li ساختار الکترونی He را پیدا کند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه پروتون داشته باشد بار ⁺1 خواهد داشت.

عناصر گروه 2در جدول تناوبی (فلزات قلیایی خاکی) هریک دو الکترون ظرفیتی دارند. پس برای اینکه Mg ، Ca ،Sr ،Ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم های هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب می شود که دو پروتون در هسته خنثی نشده بماند. پس هر یون بار ⁺2 خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترون های تراز اصلی با انرژی پایین تر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری می خواهد. جداشدن الکترون ها از فلزات و تشکیل یون های مثبت حاصل از آنها را می توان به راه های مختلف ترسیم کرد.

پس ازجدا شدن یک الکترون از یک اتم معین جداشدن الکترون های بعدی به ترتیب مشکل تر می شود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار موثر هسته زیادتر می شود و الکترون های باقیمانده را محکم تر نگاه می دارد. به طور خلاصه یون های مثبت وقتی تشکیل می شوند که اتم های فلزی یک الکترون (گروه IA ) دو الکترون (گروه IIA) و یا سه الکترون (گروه IIIA) به اتم های غیر فلزی می دهند. یون های حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند.

هالوژن ها:

یون های مثبت در حضور یون های منفی پایدار می شوند. خنثی شدن بار، هر دو نوع یون را پایدار می کند. یون های منفی پایدار، از اتم هایی که شش یا هفت الکترون ظرفیتی دارند، تولید می شوند. اینگونه اتم ها آن قدر الکترون به دست می آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتم های عناصر گروه VIIA (هالوژن ها) هفت الکترون ظرفیتی دارند و هر یک یک الکترون می خواهند آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند. اگر اتم های F، Cl، Br، I هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یون های حاصل به آرایش الکترونی گاز های نجیب را خواهند داشت.

گروه اکسیژن:

اتم عناصر (VIA) برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هر اتم سبب تولید یون دو بار منفی می شود. روند به دست آوردن الکترون توسط غیر فلزات، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را می توان به راه های متفاوت ترسیم کرد. به طور خلاصه غیر فلزات یک، دو، یا سه الکترون از فلزات می گیرند و یون منفی ایجاد می کنند این یون های منفی همگی الکترون های ظرفیتی جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند.

ادامه دارد ....

یون های تک اتمی و چند اتمی (2)