Gli atomi sono composti da un nucleo caricato positivamente, costituito da protoni e neutroni, orbitato intorno da una nuvola di elettroni negativamente caricati. Normalmente, la carica totale di un atomo è zero poiché il numero degli elettroni è uguale al numero di protoni. In alcuni casi, come quando gli atomi in una molecola separano mentre in soluzione, un atomo può guadagnare o perdere elettroni rispetto a questa configurazione neutro. Quando questo accade, l'atomo carico risultante viene chiamato un ione.
Gli elettroni, anioni e cationi
Quando un atomo perde uno o più elettroni, la carica totale diventa positiva perché ci sono ora più protoni che elettroni. Un ione caricato positivamente viene chiamato un catione. Quando un atomo guadagni elettroni, la carica totale diventa negativa perché ci sono più elettroni che protoni. Un ione caricato negativamente è chiamato un anione.
Raggio atomico e raggio ionico
Raggio di un atomo, cioè la distanza tra il nucleo e gli elettroni più lontana orbitante, cambia come gli elettroni sono guadagnati o perso. Cationi, che sono caricati positivamente a causa della perdita di elettroni, hanno un raggio più piccolo di un atomo neutro di. Anioni, che sono caricati negativamente a causa il guadagno di elettroni, hanno un raggio più grande di un atomo neutro di.
Carica
La carica complessiva di un ione dipende da quanti elettroni sono guadagnati o persi relativo alla configurazione di neutra. Se un atomo perde due elettroni, quindi ha un costo complessivo di + 2. Se guadagna tre elettroni, quindi ha un costo complessivo di -3 e così via. Maggiore intensità della carica, maggiore è la differenza tra il raggio dell'atomo neutro e il raggio dello ione.
Perché cambia il raggio
Gli elettroni orbitare intorno al nucleo caricato positivamente perché opposto carica ottenere, in modo dagli elettroni negativi sono attratti verso il nucleo positivo. Gli elettroni interagiscono anche con gli elettroni, in modo efficace schermatura vicenda dall'influenza del nucleo positivo. Se gli elettroni sono portati via per formare un catione, questo effetto schermante è ridotto e gli elettroni rimanenti sono più fortemente attratti verso il nucleo, così avvicinarsi e ridurre il raggio. Gli elettroni vengono aggiunti, l'effetto schermante è amplificato, gli elettroni sono meno attratti verso il nucleo e il raggio aumenta.