Превращение атома в ион

Вы уже знаете, что атом является частицей без заряда. В ходе химических реакций он может присоединять или отдавать электроны и приобретать электрический заряд. Когда атом теряет электроны, он превращается в положительно заряженный ион. При присоединении электронов к атому образуется отрицательно заряженный ион.

Протоны покинуть ядро не могут: ядерные силы держат их там, как «в тюрьме».

Какие же атомы могут отдавать электроны, а какие –принимать? В положительно заряженные ионы превращаются все атомы металлов, где малочисленные внешние электроны значительно удалены от ядер и поэтому притягиваются ими слабо. Атом натрия, отдавая единственный электрон с внешнего слоя, превращается в ион с зарядом +1, который обозначается как Na⁺. Процесс отдачи элек-трона можно представить следующим образом:

В результате этого процесса у иона натрия в последнем заполненном электронами слое будет 8 электронов:

Как известно, максимальное количество электронов во внешнем электронном слое равно 8. Такой внешний электронный слой очень устойчив. Элементы группы VIIIA – благородные газы неон, аргон и др. – характеризуются высокой химической пассивностью именно благодаря максимально заполненному электронами внешнему слою. Последний заполненный электронами слой иона натрия такой же, как у благородного газа неона Ne +10| 2) 8). Это значит, что ион натрия – более устойчивая частица, чем атом натрия.

Теперь рассмотрим, что происходит с теми элементами, которые присоединяют электроны. Это прежде всего атомы неметаллов, расположенные в правом верхнем углу таблицы периодической системы химических элементов (кроме элементов группы VIIIA, которые из-за своей устойчивости не присоединяют и не отдают электроны). Как видно из следующей электронной схемы атома фтора, для образования у него устойчивого внешнего электронного слоя не хватает как раз 1 электрона:

Присоединив 1 электрон, атом фтора превращается в ион с зарядом –1, обозначается F^– и называется фторидионом. Образование фторидиона происходит по уравнению:

F + е^– → F^–

Поскольку противоположные заряды притягиваются, положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион фтора соединяются и образуют новое состоящее из ионов вещество – фторид натрия NaF. Иногда на тюбиках зубной пасты можно прочитать: «Содержит фтор, препятствующий разрушение зубов». На самом деле в зубной пасте вместо свободного фтора, являющегося очень ядовитым газом, присутствует фторид натрия.

В следующей таблице приведены типичные случаи образования положительных и отрицательных ионов.

Позже вы научитесь распознавать ионы, состоящие из нескольких атомов (например, ионы на этикетке бутылки минеральной воды Värska).