Elektron oddany przez neutralny atom

Rozwiązanie

Policzmy pary dodatnich i ujemnych ładunków

Weźmy prosty przykład: obojętny atom ma 3 protony i 3 elektrony. Każdemu dodatniemu ładunkowi protonu odpowiada jeden ujemny ładunek elektronu, więc łącznie otrzymujemy zero. Neutrony są obojętne i nie zmieniają tego rachunku.

Po oddaniu jednego elektronu w powstałym jonie pozostają 3 protony i tylko 2 elektrony. Dwie pary dodatniego i ujemnego ładunku równoważą się; pozostaje jeden niezrównoważony ładunek dodatni. Dlatego powstały jon jest dodatni. Nie musimy dodawać protonu, żeby otrzymać taki znak.

Rysunek śledzi jeden oddany elektron, a nie zmianę jądra. Dla czytelności pokazuje tylko protony i elektrony ważne w bilansie ładunku; neutrony pominięto. Ułożenie znaków nie przedstawia orbit ani rzeczywistych rozmiarów atomu. Powiększ rysunek.

Jon ma ładunek +e, elektron −e. Razem nadal dają zero. Liczba protonów pozostaje niezmieniona, więc nie powstał inny pierwiastek. Jonizacja nie jest przemianą jądrową.

To samo rozumowanie działa dla dowolnej początkowej liczby protonów: obojętny atom ma tyle samo elektronów, a po oddaniu jednego ma o jeden elektron mniej. Dodatni jon nazywamy kationem.

Gdzie jest oddany ładunek?

Jeżeli obejmiemy myślą jon i oddany elektron razem, dodatni i ujemny ładunek znowu się równoważą: (+e)+(-e)=0. Ładunek nie powstał z niczego. Przeniósł się między częściami układu. Gdyby obojętny atom zamiast oddać elektron przyjął jeden dodatkowy, uzyskalibyśmy jon ujemny, bo pojawiłby się jeden nadmiarowy ładunek ujemny.

Powiązana teoria

Atom, izotop i jon: trzy różne informacje

Dalsza lektura

Materiał referencyjny