Загрузить PDF
Загрузить PDF
Электрон является частицей с отрицательным зарядом и входит в состав атома. Все основные элементы состоят из электронов, протонов и нейтронов. В химии важно уметь определять, сколько электронов содержит атом. Это можно сделать с помощью периодической системы химических элементов (таблицы Менделеева). Также необходимо знать, как найти число нейтронов и валентных электронов (электронов на внешней оболочке атома).
-
1
Возьмите таблицу Менделеева. Это цветная таблица, в которой все известные элементы упорядочены согласно их атомной структуре. Каждый элемент обозначается символом в виде одной, двух или трех латинских букв, наряду с атомным весом и атомным номером элемента.[1]
- Таблицу Менделеева можно найти в учебниках по химии или в интернете.
-
2
Найдите нужный элемент в таблице Менделеева. Элементы упорядочены по атомному номеру и разделены на три основные группы: металлы, неметаллы и металлоиды (полуметаллы). Некоторые группы носят несистематические названия, такие как щелочные металлы, галогены и благородные газы.[2]
. Каждый столбец таблицы называется группой, а каждая строка — периодом.- Если вы знаете, в какой группе или периоде находится нужный элемент, вам будет легче найти его.
- Если вы знаете только символ элемента, просто просмотрите таблицу и найдите в ней этот символ.
-
3
Выясните атомный номер элемента. Атомный номер указывается в верхнем левом углу (над символом элемента). Атомный номер равен количеству протонов в атоме элемента.[3]
Протоны являются частицами с положительным зарядом. Так как электроны — это частицы с отрицательным зарядом, нейтральный атом включает равное количество протонов и электронов.- Например, атомный номер бора (B) равен 5, то есть в атоме бора 5 протонов и 5 электронов.
Реклама
-
1
Выясните атомный номер элемента. Атомный номер указывается в верхнем левом углу (над символом элемента). Атомный номер равен количеству протонов в атоме элемента.[4]
Протоны являются частицами с положительным зарядом. Так как электроны — это частицы с отрицательным зарядом, то нейтральный атом включает равное количество протонов и электронов.- Например, атомный номер бора (B) равен 5, то есть в атоме бора 5 протонов и 5 электронов.
-
2
Выясните заряд иона. Если добавить или удалить электрон из атома, элемент не поменяется на другой, но зато изменится его заряд. В этом случае получится ион, такой как K+, Ca2+ или N3-. Обычно заряд указывается сверху справа от символа элемента.
- Электрон — это частица с отрицательным зарядом, поэтому если в атом добавить электрон, получится ион с отрицательным зарядом.
- Если из атома удалить электрон, получится ион с положительным зарядом.
- Например, заряд N3- равен -3, а заряд Ca2+ равен +2.
-
3
Если дан ион с положительным зарядом, вычтите заряд из атомного номера. Если ион имеет положительный заряд, атом потерял электроны. Чтобы определить оставшееся количество электронов, вычтите заряд из атомного номера. У иона с положительным зарядом протонов больше, чем электронов.
- Например, заряд Ca2+ равен +2, то есть у этого иона на 2 электрона меньше, чем у нейтрального атома кальция. Атомный номер кальция равен 20, поэтому у этого иона 18 электронов.
-
4
Если дан ион с отрицательным зарядом, прибавьте заряд к атомному номеру. Если ион имеет отрицательный заряд, атом получил дополнительные электроны. Чтобы определить получившееся количество электронов, прибавьте заряд к атомному номеру. У иона с отрицательным зарядом протонов меньше, чем электронов.
- Например, заряд N3- равен -3, то есть у этого иона на 3 электрона больше, чем у нейтрального атома азота. Атомный номер азота равен 7, поэтому у этого иона 10 электронов.
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 46 912 раз.
Была ли эта статья полезной?
Как определить общее число электронов в ионе?
В ионе общее число электронов определяется суммой общего числа электронов атомов этого иона, и зарядом иона.
При этом нужно учесть, что положительный заряд иона означает, что электронов в ионе не достаточно (т.е. их не хватает). И наоборот: отрицательный заряд иона означает, что в ионе избыток электронов. Это связано с тем, что электрон имеет отрицательный заряд, а ядра атомов – положительный заряд.
Поэтому формулу для определения общего числа электронов в ионе нужно записать в виде:
Ne(иона) = Ne(атома) – Z (иона)
Где: Ne(иона) – общее число электронов в ионе, Ne(атома) – общее число электронов в атоме, Z (иона) – заряд иона.
Для сложных ионов (ионов соединений) формула примет вид:
Ne(иона) = x * Ne(атома A) + y * Ne(атома B) + z * Ne(атома C) + … – Z (иона)
Где: Ne(иона) – общее число электронов в ионе, Ne(атома A) – общее число электронов в атоме A, x – число атомов A в ионе; Ne(атома B) – общее число электронов в атоме B, y – число атомов B; Ne(атома C) – общее число электронов в атоме C, z – число атомов C; Z (иона) – заряд иона.
Примеры
Чему равно общее число электронов в ионах железа Fe2+ и Fe3+?
В периодической системе железо имеет №26. Таким образом, заряд ядра атома железа +26 (в ядре атома 26 протонов).
Ne(Fe2+) = Ne(Fe) – Z (Fe2+) = 26 – 2 = 24
Ne(Fe3+) = Ne(Fe) – Z (Fe3+) = 26 – 3 = 23
Число электронов в ионе калия K+: Ne(K+) = Ne(K) – Z (K+) = 19 – 1 = 18
Число электронов в ионе натрия Na+: Ne(Na+) = Ne(Na) – Z (Na+) = 11 – 1 = 10
Число электронов в ионе кальция Ca2+: Ne(Ca2+) = Ne(Ca) – Z (Ca2+) = 20 – 2 = 18
Число электронов в ионе меди Cu2+: Ne(Cu2+) = Ne(Cu) – Z (Cu2+) = 29 – 2 = 27
Число электронов в ионе цинка Zn2+: Ne(Zn2+) = Ne(Zn) – Z (Zn2+) = 30 – 2 = 28
Число электронов в ионе алюминия Al3+: Ne(Al3+) = Ne(Al) – Z (Al3+) = 13 – 3 = 10
Число электронов в ионе хрома Cr3+: Ne(Cr3+) = Ne(Cr) – Z (Cr3+) = 24 – 3 = 21
Число электронов в ионе фтора F–: Ne(F–) = Ne(F) – Z (F–) = 9 – (-1) = 9 + 1 = 10
Число электронов в ионе хлора Cl–: Ne(Cl–) = Ne(Cl) – Z (Cl–) = 17 – (-1) = 17 + 1 = 18
Число электронов в ионе серы S2-: Ne(S2-) = Ne(S) – Z (S2-) = 16 – (-2) = 16 + 2 = 18
Число электронов в ионе SO42-: Ne(SO42-) = Ne(S) + 4 * Ne(O) – Z (SO42-) = 16 + 4 * 8 – (-2) = 16 + 32 + 2 = 50
Число электронов в ионе HCO3–: Ne(HCO3–) = Ne(H) + Ne(C) + 3 * Ne(O) – Z (HCO3–) = 1 + 6 + 3 * 8 – (-2) = 1 + 6+ 24 +2 = 33
Число электронов в ионе Fe(CN)64-: Ne(Fe(CN)64-) = Ne(Fe) + 6 * Ne(C) + 6 * Ne(N) – Z (Fe(CN)64-) = 26 + 6 * 6 + 6 * 7 – (-4) = 26 + 36 + 42 + 4 = 108
Похожие вопросы:
– Как определить число протонов и нейтронов в атоме?
– Как определить общее число электронов в атоме?
– Как определить общее число электронов в молекуле?
Download Article
Download Article
All basic elements are made up of electrons, protons, and neutrons. An electron is a negatively charged particle that makes up part of an atom. A fundamental concept in chemistry is the ability to determine how many electrons an atom contains. By using a periodic table of elements, this can easily be determined. Other important concepts involve how to find the number of neutrons and valence electrons (number of electrons in its outermost shell) in an element.
-
1
Obtain a periodic table of elements. This is a color-coded table that organizes all the known elements by atomic structure. Each element has a 1, 2, or 3-letter abbreviation and is listed along with its atomic weight and atomic number.[1]
- Periodic tables can easily be found in chemistry books as well as online.
-
2
Find the element in question on the periodic table. The elements are ordered by atomic number and separated into three main groups: metals, non-metals, and metalloids (semi-metals). They are further grouped into families including alkali metals, halogens, and noble gases.[2]
Every column of the table is called a group and every row is called a period.- If you know the details of your element, such as what group or period it is in, it will be easier to locate.
- If you don’t know anything about the element in question, just search the table for its symbol until you find it.
Advertisement
-
3
Find the atomic number of an element. The atomic number appears in the upper left-hand corner or centrally above the element symbol in the square. The atomic number defines the number of protons present in that particular element.[3]
Protons are the particles in an element that provide a positive charge. Because electrons are negatively charged, when an element is in its neutral state, it will have the same number of protons as electrons.- For instance, boron (B) has an atomic number of 5, meaning that it has 5 protons and 5 electrons.
Advertisement
-
1
Identify the charge of the ion. Adding and removing electrons from an atom does not change its identity, but it changes its charge. In these cases, you now have an ion, such as K+, Ca2+, or N3-. Usually, the charge is expressed in a superscript to the right of the atom abbreviation.
- Because an electron has a negative charge, when you add extra electrons, the ion becomes more negative.
- When you remove electrons, the ion becomes more positive.
- For example, N3- has a -3 charge while Ca2+ has a +2 charge.
-
2
Subtract the charge from the atomic number if the ion is positive. If the charge is positive, the ion has lost electrons. To determine how many electrons are left, subtract the amount of charge from the atomic number. In this case, there are more protons than electrons.
- For example, Ca2+ has a +2 charge, therefore, it has 2 fewer electrons than a neutral calcium atom. Calcium’s atomic number is 20, therefore this ion has 18 electrons.
-
3
Add the charge to the atomic number if the charge is negative. If the charge is negative, the ion has gained electrons. To determine how many total electrons there are, add the amount of charge to the atomic number. In this case, there are fewer protons than electrons.
- For example, N3- has a -3 charge which means it has 3 more electrons than a neutral nitrogen atom. Nitrogen’s atomic number is 7, therefore this ion has 10 electrons.
Advertisement
Add New Question
-
Question
What if the charge has no number?
If the charge has no number (is 0), then the number of electrons is the same as the number of protons.
-
Question
How do I calculate the number of electrons by looking at a periodic table?
It is the atomic number. However, if it has positive ion, then this electron number will go down (ie +2 charge means two electrons have been lost, so the electron/atomic number will go down by two) and vice versa.
-
Question
How do I figure out the number of valence electrons?
Valence electrons are the electrons contained in the outermost shell. If you look at the periodic table and at the period numbers, that is the number of valence electrons. If the number is larger than 10, subtract 10 so you get two valence electrons. Example: Oxygen is in the 16th period. If we subtract 10 from 16, we get 6; therefore, oxygen has six valence electrons.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
Video
References
About This Article
Article SummaryX
To find the number of electrons an atom has, start by looking up the element you’re working with on the periodic table and locating its atomic number, which will be in the upper left-hand corner of the square. Then, identify the charge of the ion, which will be written as a superscript to the right of the element. Finally, subtract the charge from the atomic number if the ion is positive or add the charge to the atomic number if the ion is negative. To learn how to read and use a periodic table, keep reading!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 365,113 times.
Reader Success Stories
-
Jeff Rodniklaem
Apr 18, 2016
«The article really informed me about finding the electrons as my school teacher struggled to help me a bit. I am…» more
Did this article help you?
Перейти к содержанию
Как определить количество протонов и электронов в ионах
На чтение 2 мин. Просмотров 312 Опубликовано 18.06.2021
Количество протонов и электронов в атоме или молекуле определяет его заряд и то, является ли он нейтральной разновидностью или ионом. Эта решенная химическая задача демонстрирует, как определить количество протонов и электронов в ионе. Что касается атомных ионов, следует помнить о следующих ключевых моментах:
- A нейтральный атом имеет такое же количество протонов и электронов. Это число является атомным номером элемента.
- положительно заряженный ион или катион имеет больше протонов, чем электронов. Номер протона – это атомный номер элемента, а номер электрона – это атомный номер за вычетом заряда.
- отрицательно заряженный ион или анион имеет больше электроны, чем протоны. Опять же, число протонов – это атомный номер. Число электронов – это атомный номер, добавленный к заряду.
Содержание
- Проблема с протонами и электронами
- Решение
- Ответ
- Протоны и электроны в многоатомных ионах
Проблема с протонами и электронами
Определите число протонов и электронов в ионе Sc 3+ .
Решение
Используйте Таблица Менделеева для определения атомного номера Sc (скандия). Атомный номер 21, что означает, что в скандии 21 протон.
В то время как нейтральный атом для скандия будет иметь такое же количество электронов, что и протоны, ион Показано, что у него заряд +3. Это означает, что у него на 3 электрона меньше, чем у нейтрального атома, или 21 – 3 = 18 электронов.
Ответ
Sc 3+ содержит 21 протон и 18 электронов.
Протоны и электроны в многоатомных ионах
Когда вы работаете с многоатомными ионами (ионами, состоящими из групп атомов), количество электронов больше суммы атомных номеров атомов для аниона и меньше этого значения для катиона.
Ион
Ион — это заряженная частица, образованная из молекулы или атома путём потери или приобретения одного электрона.
Отсюда следует, что в ионе количество протонов не равно количеству электронов.
После изучения статьи Вы узнаете, какими бывают заряженные частицы, что такое ионы, катионы и анионы, также
Вы сможете по номеру элемента узнать, каким зарядом он может обладать.
Число электронов в ионе
Количество электронов в нейтральном атоме равно количеству протонов в ядре, например, у хрома (24Cr)
24 протона, соответствено, вокруг ядра вращается 24 электрона. Как было рассказано в статье
«электронная конфигурация атома», каждый
электрон двигается по некой орбитали, то есть обладает заданным количеством энергии.
Если ион образован из-за потери электрона, то заряд иона становится положительным (электрон имеет отрицательный
заряд), схема для запоминания:
24Cr — e— = 24Cr + e+ = 24Cr+
24Cr — 3e— = 24Cr + 3e+ = 24Cr3+
Аналогично при присоединении электрона:
24Cr + e— = 24Cr — e+ = 24Cr—
24Cr + 3e— = 24Cr — 3e+ = 24Cr3-
Энергия ионизации
Если электрону сообщить достаточное количество энергии, то электрон «оторвётся» от атома. Чем ближе электрон
к ядру — тем сложнее его отрывать, а значит, больше энергии необходимо передать. Энергия, необходимая для отрыва
электрона, называется энергией ионизации или ионизационный потенциал (I). Значения I затабулированы и могут быть
найдены в различных справочниках.
| # | Элемент | Название | кДж/моль |
|---|---|---|---|
| 1 | H | Водород | 1312 |
| 2 | He | Гелий | 2373 |
| 3 | Li | Литий | 520 |
| 4 | Be | Бериллий | 899.5 |
| 5 | B | Бор | 801 |
| 6 | C | Углерод | 1086 |
| 7 | N | Азот | 1402 |
| 8 | O | Кислород | 1314 |
| 9 | F | Фтор | 1681 |
| 10 | Ne | Неон | 2080.7 |
| 11 | Na | Натрий | 495 |
| 12 | Mg | Магний | 738 |
| 13 | Al | Алюминий | 578 |
| 14 | Si | Кремний | 787 |
| 15 | P | Фосфор | 1012 |
| 16 | S | Сера | 1000 |
| 17 | Cl | Хлор | 1251 |
| 18 | Ar | Аргон | 1520.6 |
| 19 | K | Калий | 418.8 |
| 20 | Ca | Кальций | 590 |
| 21 | Sc | Скандий | 633.1 |
| 22 | Ti | Титан | 658.8 |
| 23 | V | Ванадий | 650.9 |
| 24 | Cr | Хром | 652.9 |
| 25 | Mn | Марганец | 717.3 |
| 26 | Fe | Железо | 762.5 |
| 27 | Co | Кобальт | 760.4 |
| 28 | Ni | Никель | 737.1 |
| 29 | Cu | Медь | 745.5 |
| 30 | Zn | Цинк | 906.4 |
| 31 | Ga | Галлий | 578.8 |
| 32 | Ge | Германий | 762 |
| 33 | As | Мышьяк | 947 |
| 34 | Se | Селен | 941 |
| 35 | Br | Бром | 1142 |
| 36 | Kr | Криптон | 1350.8 |
| 37 | Rb | Рубидий | 403 |
| 38 | Sr | Стронций | 549 |
| 39 | Y | Иттрий | 600 |
| 40 | Zr | Цирконий | 640.1 |
| 41 | Nb | Ниобий | 652.1 |
| 42 | Mo | Молибден | 684.3 |
| 43 | Tc | Технеций | 702 |
| 44 | Ru | Рутений | 710.2 |
| 45 | Rh | Родий | 719.7 |
| 46 | Pd | Палладий | 804.4 |
| 47 | Ag | Серебро | 731 |
| 48 | Cd | Кадмий | 867.8 |
| 49 | In | Индий | 558.3 |
| 50 | Sn | Олово | 709 |
| 51 | Sb | Сурьма | 834 |
| 52 | Te | Теллур | 869 |
| 53 | I | Иод | 1008 |
| 54 | Xe | Ксенон | 1170.4 |
| 55 | Cs | Цезий | 375.7 |
| 56 | Ba | Барий | 503 |
| 57 | La | Лантан | 538.1 |
| 58 | Ce | Церий | 534.4 |
| 59 | Pr | Празеодим | 527 |
| 60 | Nd | Неодим | 533.1 |
| 61 | Pm | Прометий | 540 |
| 62 | Sm | Самарий | 544.5 |
| 63 | Eu | Европий | 547.1 |
| 64 | Gd | Гадолиний | 593.4 |
| 65 | Tb | Тербий | 565.8 |
| 66 | Dy | Диспрозий | 573 |
| 67 | Ho | Гольмий | 581 |
| 68 | Er | Эрбий | 589.3 |
| 69 | Tm | Тулий | 596.7 |
| 70 | Yb | Иттербий | 603.4 |
| 71 | Lu | Лютеций | 523.5 |
| 72 | Hf | Гафний | 658.5 |
| 73 | Ta | Тантал | 761 |
| 74 | W | Вольфрам | 770 |
| 75 | Re | Рений | 760 |
| 76 | Os | Осмий | 840 |
| 77 | Ir | Иридий | 880 |
| 78 | Pt | Платина | 870 |
| 79 | Au | Золото | 890.1 |
| 80 | Hg | Ртуть | 1007.1 |
| 81 | Tl | Таллий | 589.4 |
| 82 | Pb | Свинец | 715.6 |
| 83 | Bi | Висмут | 703 |
| 84 | Po | Полоний | 812.1 |
| 85 | At | Астат | 890 |
| 86 | Rn | Радон | 1037 |
| 87 | Fr | Франций | 380 |
| 88 | Ra | Радий | 509.3 |
| 89 | Ac | Актиний | 499 |
| 90 | Th | Торий | 587 |
| 91 | Pa | Протактиний | 568 |
| 92 | U | Уран | 597.6 |
| 93 | Np | Нептуний | 604.5 |
| 94 | Pu | Плутоний | 584.7 |
| 95 | Am | Америций | 578 |
| 96 | Cm | Кюрий | 581 |
| 97 | Bk | Берклий | 601 |
| 98 | Cf | Калифорний | 608 |
| 99 | Es | Эйнштейний | 619 |
| 100 | Fm | Фермий | 627 |
| 101 | Md | Менделевий | 635 |
| 102 | No | Нобелий | 642 |
| 103 | Lr | Лоуренсий | 470 |
| 104 | Rf | Резерфордий | 580 |
| Таблица 1. Энергия ионизации, справочные данные |
Энергия сродства электрону
Также электроны могут присоединяться к атому, в процессе присоединения электрон выделяет энергию, такая энергия
называется энергией сродства электрону, для каждого электрона конкретного атома энергия сродства численно равна
и противоположна по знаку энергии ионизации, например, 17Cl, что бы оторвать 17й электрон у атома
хлора, необходимо сообщить ему 13 эВ, любой другой электрон, который присоединится на место 17го электрона
также выделит 13 эВ.
Катионы и анионы
Атомы, в которых количество протонов не равно количеству электронов называются ионами, поскольку электрон имеет
отрицательный заряд, то если электронов больше протонов, то суммарный заряд отрицательный: S2-
означает, что в данном атоме серы количество электронов больше чем протонов на два электрона. Соответственно,
если электронов меньше чем протонов, то суммарный заряд положительный и обозначается H+.
Отрицательно заряженные атомы называются анионами, положительно заряженные атомы — катионами.
Какой заряд будет у атома?
Теоретически возможно отобрать все электроны у атома, но это возможно только в лабораторных условиях и за
пределами лаборатории атомы в таком состоянии находиться не будут, почему?
Вернёмся к устройству электронной оболочки. Вокруг атома электроны сгруппированы по энергетическим уровням,
каждый заполненный уровень экранирует ядро и является более стабильным, нежели не до конца заполненный
уровень. То есть электронная конфигурация стремиться к состоянию заполненного подуровня: если на p-оболочке
находится 5 электронов, то вероятнее атом примет один электрон, нежели отдаст пять. Так, например, у атома
хлора, пять электронов на 3p-подуровне, энергия сродства хлора — 3.61 эВ, энергия ионизации — 13 эВ. У натрия
на последнем подуровне один электрон, энергия сродства — 0,78 эВ, потенциал ионизации — 0,49 эВ, поэтому
вероятнее натрий отдаст один электрон, нежели примет его.
Зная потенциал ионизации и энергию сродства мы можем сделать предположение о взаимодействии веществ. Если
смешать натрий и хлор, и сообщить им энергию, то вероятнее всего Na будет отдавать один электрон Cl и
в результате получится смесь ионов Na+ и Cl—.
Пример
Так можно по номеру элемента предположить, какой заряд он будет иметь, например, 19й элемент, электронная
конфигурация — 1s 22s 22p 63s 23p64s 1,
вероятнее всего, такой элемент может либо отдать, либо принять один электрон.
У 27го элемента электронная конфигурация выглядит так:
1s 22s 22p 63s 23p64s 23d7,
у d-подуровня всего может быть 10 атомов, т.е. либо атом примет 1,2 или 3 электрона, либо отдаст
1,2,3…7 электронов, так, вероятнее, он примет 3, т.е. возможные состояния — это +1, +2 и +3,
Теперь Вы знаете, что такое ионы, осталось изучить химическую связи и Вы сможете составлять
окислительно-восстановительные реакции!
Вам понравилась статья?
/
Просмотров: 12 932