ایزوتوپ ها انواع مختلفی از یک عنصر شیمیایی بر اساس ترکیب هسته هستند. چرا مولکول ها از اتم ها تشکیل می شوند؟ چند اتم روی زمین وجود دارد

در روند توسعه علم، شیمی با مشکل محاسبه مقدار ماده برای انجام واکنش ها و مواد به دست آمده در جریان آنها مواجه شد.

امروزه برای چنین محاسباتی از واکنش های شیمیایی بین مواد و مخلوط ها، از مقدار جرم اتمی نسبی موجود در جدول تناوبی عناصر شیمیایی توسط D.I. Mendeleev استفاده می شود.

فرآیندهای شیمیایی و تأثیر نسبت یک عنصر در مواد بر روند واکنش

علم مدرن با تعریف "جرم اتمی نسبی یک عنصر شیمیایی" به این معناست که جرم یک اتم یک عنصر شیمیایی معین چند برابر بیشتر از یک دوازدهم اتم کربن است.

با ظهور عصر شیمی، نیاز به تعیین دقیق روند یک واکنش شیمیایی و نتایج آن افزایش یافت.

بنابراین، شیمیدانان دائماً سعی می کردند مشکل توده های دقیق عناصر متقابل در یک ماده را حل کنند. یکی از بهترین راه حل ها در آن زمان اتصال به سبک ترین عنصر بود. و وزن اتم آن یکی گرفته شد.

سیر تاریخی شمارش ماده

در ابتدا از هیدروژن و سپس اکسیژن استفاده شد. اما این روش محاسبه نادرست بود. دلیل این امر وجود ایزوتوپ هایی با جرم های 17 و 18 در اکسیژن بود.

بنابراین، داشتن مخلوطی از ایزوتوپ‌ها از نظر فنی، عددی غیر از شانزده را ایجاد می‌کند. امروزه، جرم اتمی نسبی یک عنصر بر اساس وزن اتم کربن که به عنوان پایه در نظر گرفته می شود، به نسبت 1/12 محاسبه می شود.

دالتون پایه های جرم اتمی نسبی یک عنصر را بنا نهاد

فقط مدتی بعد، در قرن 19، دالتون پیشنهاد کرد که محاسبات را با استفاده از سبک ترین عنصر شیمیایی - هیدروژن انجام دهد. او در سخنرانی‌هایی که برای دانشجویانش داشت، بر روی شکل‌هایی که از چوب حک شده بود، نحوه اتصال اتم‌ها را نشان داد. برای عناصر دیگر، او از داده هایی استفاده کرد که قبلا توسط دانشمندان دیگر به دست آمده بود.

طبق آزمایشات لاووازیه، آب حاوی پانزده درصد هیدروژن و هشتاد و پنج درصد اکسیژن است. دالتون با این داده ها محاسبه کرد که جرم اتمی نسبی عنصر تشکیل دهنده آب، در این مورد اکسیژن، 67/5 است. اشتباه در محاسبات او از این واقعیت ناشی می شود که او در مورد تعداد اتم های هیدروژن در یک مولکول آب اعتقاد نادرستی داشت.

به نظر او به ازای هر اتم اکسیژن یک اتم هیدروژن وجود داشت. او با استفاده از داده های شیمیدان آستین مبنی بر اینکه آمونیاک حاوی 20 درصد هیدروژن و 80 درصد نیتروژن است، جرم اتمی نسبی نیتروژن را محاسبه کرد. با این نتیجه او به نتیجه جالبی رسید. معلوم شد که جرم اتمی نسبی (فرمول آمونیاک به اشتباه با یک مولکول هیدروژن و نیتروژن گرفته شده است) چهار است. این دانشمند در محاسبات خود بر سیستم تناوبی مندلیف تکیه کرد. با توجه به تجزیه و تحلیل، او محاسبه کرد که جرم اتمی نسبی کربن به جای دوازده مورد پذیرفته شده قبلی، 4.4 است.

علیرغم اشتباهات جدی او، این دالتون اولین کسی بود که جدولی از برخی عناصر ایجاد کرد. در طول زندگی دانشمند تغییرات مکرری را تجربه کرد.

جزء ایزوتوپی یک ماده بر مقدار دقت وزن اتمی نسبی تأثیر می گذارد

هنگام در نظر گرفتن جرم اتمی عناصر، متوجه خواهید شد که دقت برای هر عنصر متفاوت است. مثلاً برای لیتیوم چهار رقمی و برای فلوئور هشت رقمی است.

مشکل این است که جزء ایزوتوپی هر عنصر متفاوت است و ثابت نیست. به عنوان مثال، آب معمولی حاوی سه نوع ایزوتوپ هیدروژن است. اینها علاوه بر هیدروژن معمولی، دوتریوم و تریتیوم هستند.

جرم اتمی نسبی ایزوتوپ های هیدروژن به ترتیب دو و سه است. آب "سنگین" (که توسط دوتریوم و تریتیوم تشکیل می شود) به راحتی کمتر تبخیر می شود. بنابراین ایزوتوپ های آب در حالت بخار کمتر از حالت مایع است.

گزینش پذیری موجودات زنده به ایزوتوپ های مختلف

موجودات زنده دارای خاصیت انتخابی نسبت به کربن هستند. برای ساخت مولکول های آلی از کربن با جرم اتمی نسبی دوازده استفاده می شود. بنابراین، مواد با منشاء آلی، و همچنین تعدادی از مواد معدنی، مانند زغال سنگ و نفت، محتوای ایزوتوپی کمتری نسبت به مواد معدنی دارند.
میکروارگانیسم هایی که گوگرد را پردازش و انباشته می کنند، ایزوتوپ گوگرد 32 را پشت سر می گذارند. در مناطقی که باکتری ها پردازش نمی کنند، نسبت ایزوتوپ گوگرد 34 است، یعنی بسیار بیشتر. بر اساس نسبت گوگرد در سنگ های خاک است که زمین شناسان در مورد ماهیت منشاء لایه - اینکه آیا ماهیت ماگمایی یا رسوبی دارد - به نتیجه می رسند.

از بین همه عناصر شیمیایی، تنها یکی از آنها ایزوتوپ ندارد - فلوئور. بنابراین جرم اتمی نسبی آن نسبت به سایر عناصر دقت بیشتری دارد.

وجود مواد ناپایدار در طبیعت

برای برخی از عناصر، جرم نسبی در پرانتز نشان داده شده است. همانطور که می بینید، این عناصر بعد از اورانیوم قرار دارند. واقعیت این است که ایزوتوپ های پایداری ندارند و با انتشار تشعشعات رادیواکتیو تجزیه می شوند. بنابراین، پایدارترین ایزوتوپ در داخل پرانتز نشان داده شده است.

با گذشت زمان مشخص شد که می توان از برخی از آنها در شرایط مصنوعی یک ایزوتوپ پایدار به دست آورد. تغییر جرم اتمی برخی از عناصر فرااورانیومی در جدول تناوبی ضروری بود.

در فرآیند سنتز ایزوتوپ‌های جدید و اندازه‌گیری طول عمر آن‌ها، گاهی اوقات امکان کشف هسته‌هایی با نیمه عمر میلیون‌ها برابر بیشتر وجود داشت.

علم ثابت نمی ماند. بنابراین، اینکه شیمی و سیستم تناوبی عناصر شیمیایی مندلیف در آینده، صد سال آینده، در چه شکلی ظاهر می‌شوند، مبهم و نامشخص است. اما من می خواهم باور کنم که آثار شیمیدانان انباشته شده در قرن های گذشته در خدمت دانش جدید و پیشرفته تر فرزندان ما خواهد بود.

به همین دلیل است که سازماندهی واقعیت، توزیع عناصر آن در سلول ها و یافتن یک سیستم برای ما بسیار مهم است. در غیر این صورت، حافظه از اطاعت خودداری می کند و ذهن از تجزیه و تحلیل خودداری می کند. تصادفی نیست که ایجاد جدول تناوبی چنین پیشرفت مهمی در نظر گرفته می شود - نظم، سیستم و منطق پیروز شدند. تأثیر این کشف آنقدر زیاد بود که الهام بخش بسیاری شد. به عنوان مثال، لیوبیشچف، نابغه مدیریت زمان روسیه، سیستم خود را به منظور ایجاد جدول تناوبی از موجودات زنده توسعه داد. این هدف محقق نشد، اما این واقعیت خود اهمیت منطق را برای درک انسان اثبات می کند. اما واقعیت غنی تر از طرح های زیبا است. به عنوان مثال در جدول اصلی شیمی برخی از عناصر بر حسب جرم از نظم خارج شده اند. چرا؟ شما می توانید در یک کلمه پاسخ دهید - "ایزوتوپ". این کلمه در لغت به معنای "گرفتن یک مکان" است.

خیلی ها کار کردند، اما همه به یاد نمی آورند

جدول تناوبی ثمره کار پر زحمت بسیاری از دانشمندان و نه فقط خالق آن است. او به طرز درخشانی خود اصل را ایجاد کرد و الگوهای اساسی را پیدا کرد. اما رقم جرمی که در زیر هر عنصر می بینید ثمره کار بسیاری از شیمیدانان است و علاوه بر آن نادرست است. چگونه می تواند این باشد؟ شاید تا به حال متوجه شده باشید که عدد اتمی یک عدد صحیح زیبا است. اما جرم کسری با تعداد زیادی ارقام اعشاری است. چرا؟ و همین ایزوتوپ ها مقصر هستند. این کاملاً ساده توضیح داده شده است. اگر به اعداد عنصر نیتروژن نگاه کنید، در کنار عدد جرمی اتمی 14.0067 را مشاهده خواهید کرد. با این حال، اگر یک اتم نیتروژن آزاد را "گرفتن" کنید، می تواند 10 یا 25 واحد اتمی وزن داشته باشد. آنها متفاوت هستند. این تفاوت چیست؟ جرم یک ایزوتوپ از جرم پروتون ها و پروتون ها تشکیل شده است - مقدار ثابتی که باعث می شود (نیتروژن - نیتروژن). اما یک اتم می تواند از نظر نوترون غنی یا فقیر باشد. در مثال نیتروژن، می تواند 18 عدد یا فقط 3 قطعه باشد. ایزوتوپ ها انواع اتم های یک عنصر بسته به تعداد نوترون های هسته هستند. نیتروژن 16 ایزوتوپ دارد. برخی از عناصر دیگر بیشتر هستند.

یک دانشمند باید چه کار کند؟

اگر دانشمند بودید چه کار می کردید؟ چگونه جرم را در جدول برای محاسبات بنویسید؟ البته می‌توان میانگین حسابی را هم گرفت. اما بسیاری از ایزوتوپ ها اجرام بسیار ناپایدار هستند، برخی از آنها به طور مصنوعی ایجاد شده اند. بنابراین، انجام محاسبات بر اساس داده های نادرست اشتباه است. دانشمندان متفاوت عمل کردند - آنها جرم اتمی یک عنصر را متناسب با فراوانی طبیعی یک ایزوتوپ خاص محاسبه کردند. در نتیجه، احتمال اینکه در طول یک جستجوی تصادفی دقیقاً با یک ایزوتوپ با 14 واحد جرم مواجه شوید بسیار زیاد است. هسته ایزوتوپی که به طور تصادفی یافت می شود به احتمال زیاد دارای 7 پروتون و 7 نوترون خواهد بود.

دلایل عدم دقت

چرا کاملا دقیق نیست؟ زیرا نتیجه گیری در مورد آن به صورت استقرایی - از جزئی به عام انجام شد. ما ترکیب دقیق زمین در زیر پوسته را نمی دانیم، حتی کل سطح زمین را از نظر زمین شناسی کاوش نکرده ایم. بنابراین، رقم جرم اتمی احتمالی است. این مبتنی بر دانشی است که مردم امروز دارند. چرا دانشمندان به این راضی هستند؟ از آنجایی که دقت بیشتر فقط برای محاسبات پیش پا افتاده کمیت ها مورد نیاز است، خطا را می توان نادیده گرفت. اما نقض نظم جرم با این واقعیت توضیح داده می شود که تعداد ذرات باردار - پروتون - برای خواص شیمیایی مهم است. و بر اساس تعداد پروتون ها است که عناصر به ترتیب مرتب می شوند.

> چند اتم در کیهان وجود دارد؟

دریابید چند اتم در جهان هستی: نحوه محاسبه، اندازه جهان قابل مشاهده، تاریخ تولد و تکامل با عکس، تعداد ستاره ها، جرم، تحقیق.

مطمئناً همه می دانند که جهان یک مکان در مقیاس بزرگ است. بر اساس برآوردهای کلی، تنها 93 میلیارد سال نوری در برابر ما ("جهان مرئی") باز است. این عدد بسیار زیادی است، به خصوص اگر فراموش نکنیم که این تنها بخشی است که برای دستگاه های ما قابل دسترسی است. و با توجه به چنین حجم هایی، عجیب نیست که فرض کنیم مقدار ماده نیز باید قابل توجه باشد.

شروع مطالعه این موضوع در مقیاس کوچک جالب است. از این گذشته، جهان ما شامل 120 تا 300 شش میلیارد ستاره (1.2 یا 3 x 1023) است. اگر همه چیز را به سطح اتمی برسانیم، این اعداد به سادگی غیرقابل تصور به نظر می رسند. چند اتم در کیهان وجود دارد؟

طبق محاسبات، معلوم می شود که جهان با 10 78 -10 82 اتم پر شده است. اما حتی این شاخص ها دقیقاً نشان نمی دهند که چه مقدار ماده در آن وجود دارد. در بالا ذکر شد که ما می توانیم 46 میلیارد سال نوری را در هر جهتی درک کنیم، به این معنی که نمی توانیم کل تصویر را ببینیم. علاوه بر این، جهان به طور مداوم در حال انبساط است که اجسام را از ما دور می کند.

چندی پیش، یک ابرکامپیوتر آلمانی نتیجه ای را تولید کرد که نشان می داد 500 میلیارد کهکشان در رویت است. اگر به منابع محافظه کار مراجعه کنیم 300 میلیارد می گیریم. یک کهکشان می تواند 400 میلیارد ستاره را در خود جای دهد، بنابراین تعداد کل در کیهان می تواند به 1.2 x 10 23 تا 100 شش میلیارد برسد.

میانگین وزن یک ستاره 1035 گرم است. وزن کل - 10 58 گرم. محاسبات نشان می دهد که هر گرم حاوی 10 24 پروتون یا همان تعداد اتم هیدروژن است (یک هیدروژن حاوی یک پروتون است). در مجموع 10 82 هیدروژن دریافت می کنیم.

ما جهان مرئی را به عنوان مبنایی در نظر می گیریم که در آن این مقدار باید به طور مساوی توزیع شود (بیش از 300 میلیون سال نوری). اما در مقیاس کوچک‌تر، ماده توده‌هایی از ماده درخشان ایجاد می‌کند که همه ما درباره آن می‌دانیم.

به طور خلاصه، بیشتر اتم های کیهان در ستارگان متمرکز شده اند که کهکشان هایی را ایجاد می کنند که به صورت خوشه ها متحد می شوند که به نوبه خود ابرخوشه ها را تشکیل می دهند و همه اینها را با تشکیل دیوار بزرگ تکمیل می کنند. این با بزرگنمایی است. اگر در جهت مخالف بروید و مقیاس کوچک‌تری بگیرید، خوشه‌ها مملو از ابرهایی با غبار، گاز و مواد دیگر می‌شوند.

ماده تمایل به گسترش همسانگرد دارد. یعنی همه نواحی آسمانی یکسان هستند و هر کدام یک مقدار را در خود دارند. فضا با موجی از تابش همسانگرد قدرتمند، برابر با 2.725 K (کمی بالاتر از صفر مطلق) اشباع شده است.

اصل کیهان شناسی درباره یک جهان همگن می گوید. بر اساس آن، می توان ادعا کرد که قوانین فیزیک در همه جای جهان به یک اندازه معتبر خواهند بود و نباید در مقیاس وسیع نقض شوند. این ایده همچنین توسط مشاهداتی که تکامل ساختار جهان پس از انفجار بزرگ را نشان می دهد، تقویت می شود.

محققان توافق دارند که بیشتر ماده در زمان انفجار بزرگ ایجاد شده است و انبساط ماده جدیدی اضافه نمی کند. مکانیسم های 13.7 میلیارد سال گذشته گسترش و پراکندگی توده های اصلی است.

اما این نظریه به دلیل معادل سازی جرم-انرژی انیشتین که از نسبیت عام بیرون می آید، پیچیده می شود (افزودن جرم به تدریج مقدار انرژی را افزایش می دهد).

با این حال، چگالی کیهان ثابت است. مدرن به 9.9 × 10 30 گرم در سانتی متر 3 می رسد. 68.3 درصد از انرژی تاریک، 26.8 درصد از ماده تاریک و 4.9 درصد از ماده درخشان در اینجا متمرکز شده است. به نظر می رسد که چگالی یک اتم هیدروژن در هر 4 متر مکعب است.

دانشمندان هنوز نمی توانند ویژگی ها را رمزگشایی کنند، بنابراین نمی توان با اطمینان گفت که آیا آنها به طور مساوی توزیع شده اند یا توده های متراکم تشکیل می دهند. اما اعتقاد بر این است که ماده تاریک انبساط را کند می کند، اما انرژی تاریک آن را تسریع می کند.

تمام اعدادی که در رابطه با تعداد اتم های کیهان داده می شود، تخمین های تقریبی هستند. ایده اصلی را فراموش نکنید: ما در مورد محاسبات جهان مرئی صحبت می کنیم.

شیمی علم مواد و تبدیل آنها به یکدیگر است.

مواد، مواد شیمیایی خالص هستند

ماده شیمیایی خالص مجموعه ای از مولکول ها است که ترکیب کمی و کیفی یکسان و ساختار یکسانی دارند.

CH 3 -O-CH 3 -

CH 3 -CH 2 -OH

مولکول - کوچکترین ذرات یک ماده که تمام خواص شیمیایی آن را دارد. یک مولکول از اتم تشکیل شده است.

اتم یک ذره شیمیایی غیر قابل تقسیم است که مولکول ها از آن تشکیل می شوند. (برای گازهای نجیب، مولکول و اتم یکسان هستند، He، Ar)

اتم یک ذره خنثی الکتریکی است که از یک هسته با بار مثبت تشکیل شده است که الکترون های دارای بار منفی بر اساس قوانین کاملاً تعریف شده خود در اطراف آن توزیع می شوند. علاوه بر این، بار کل الکترون ها برابر با بار هسته است.

هسته یک اتم از پروتون های با بار مثبت (p) و نوترون ها (n) تشکیل شده است که هیچ باری ندارند. نام رایج نوترون ها و پروتون ها نوکلئون است. جرم پروتون و نوترون تقریباً یکسان است.

الکترون ها (e -) بار منفی برابر با بار یک پروتون دارند. جرم e تقریباً 0.05 درصد جرم پروتون و نوترون است. بنابراین، کل جرم یک اتم در هسته آن متمرکز است.

عدد p در یک اتم، برابر با بار هسته، شماره سریال (Z) نامیده می شود، زیرا اتم از نظر الکتریکی خنثی است، عدد e برابر با عدد p است.

عدد جرمی (A) یک اتم مجموع پروتون ها و نوترون های هسته است. بر این اساس، تعداد نوترون های یک اتم برابر است با اختلاف A و Z (عدد جرمی اتم و عدد اتمی (N=A-Z).

17 35 Cl р=17، N=18، Z=17. 17р + , 18n 0 , 17е - .

نوکلئون ها

خواص شیمیایی اتم ها با ساختار الکترونیکی آنها (تعداد الکترون) که برابر با عدد اتمی (بار هسته ای) است تعیین می شود. بنابراین، همه اتم‌هایی که بار هسته‌ای یکسان دارند، رفتار شیمیایی یکسانی دارند و به عنوان اتم‌های یک عنصر شیمیایی محاسبه می‌شوند.

یک عنصر شیمیایی مجموعه ای از اتم ها با بار هسته ای یکسان است. (110 عنصر شیمیایی).

اتم ها که بار هسته ای یکسانی دارند، می توانند از نظر تعداد جرمی متفاوت باشند که با تعداد متفاوتی از نوترون ها در هسته آنها مرتبط است.

به اتم هایی که Z یکسان اما اعداد جرمی متفاوت دارند ایزوتوپ می گویند.

17 35 Cl 17 37 Cl

ایزوتوپ های هیدروژن H:

نامگذاری: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

نام: پروتیوم دوتریوم تریتیوم

ترکیب هسته: 1р 1р+1n 1р+2n

پروتیوم و دوتریوم پایدار هستند

تریتیوم تجزیه می شود (رادیواکتیو) در بمب های هیدروژنی استفاده می شود.

واحد جرم اتمی شماره آووگادرو مول.

جرم اتم ها و مولکول ها بسیار کوچک است (تقریباً 10-28 تا 10-24 گرم) به منظور نمایش عملی این جرم ها، توصیه می شود واحد اندازه گیری خود را معرفی کنید، که منجر به یک مقیاس راحت و آشنا می شود.

از آنجایی که جرم یک اتم در هسته آن متشکل از پروتون ها و نوترون هایی با جرم تقریبا مساوی متمرکز است، منطقی است که جرم یک نوکلئون را به عنوان واحد جرم اتمی در نظر بگیریم.

ما موافقت کردیم که یک دوازدهم ایزوتوپ کربن را که ساختار متقارن هسته دارد (6p+6n) به عنوان واحد جرم اتم ها و مولکول ها در نظر بگیریم. این واحد واحد جرم اتمی (amu) نامیده می شود که از نظر عددی برابر با جرم یک نوکلئون است. در این مقیاس، جرم اتم ها نزدیک به مقادیر صحیح هستند: He-4; ال-27; Ra-226 a.u.m……

بیایید جرم 1 amu را بر حسب گرم محاسبه کنیم.

1/12 (12 C) = = 1.66 * 10 -24 g/a.u.m

بیایید محاسبه کنیم که در 1 گرم چند آمو وجود دارد.

ن الف = 6.02 *-شماره آووگادرو

نسبت حاصل را عدد آووگادرو می نامند و نشان می دهد که در 1 گرم چند آمو وجود دارد.

جرم اتمی داده شده در جدول تناوبی بر حسب amu بیان می شود

جرم مولکولی جرم یک مولکول است که بر حسب آمو بیان می شود و به صورت مجموع جرم تمام اتم هایی که یک مولکول معین را تشکیل می دهند یافت می شود.

m(1 مولکول H 2 SO 4) = 1 * 2 + 32 * 1 + 16 * 4 = 98 a.u.

برای حرکت از amu به 1 گرم، که عملاً در شیمی استفاده می شود، یک محاسبه بخشی از مقدار یک ماده معرفی شد که هر بخش حاوی عدد N A واحدهای ساختاری (اتم ها، مولکول ها، یون ها، الکترون ها) بود. در این حالت، جرم چنین قسمتی به نام 1 مول که بر حسب گرم بیان می شود، از نظر عددی برابر با جرم اتمی یا مولکولی است که بر حسب amu بیان می شود.

بیایید جرم 1 مول H 2 SO 4 را پیدا کنیم:

M(1 مول H 2 SO 4) =

98a.u.m*1.66**6.02*=

همانطور که می بینید، جرم مولکولی و مولی از نظر عددی برابر هستند.

1 خال- مقدار یک ماده حاوی تعداد واحدهای ساختاری آووگادرو (اتم ها، مولکول ها، یون ها).

وزن مولکولی (M)- جرم 1 مول از یک ماده، بیان شده در گرم.

مقدار ماده - V (مول)؛ جرم ماده m(g)؛ جرم مولی M(g/mol) - مربوط به رابطه: V=;

2H 2 O + O 2 2H 2 O

2 مول 1 مول

2. قوانین اساسی شیمی

قانون ثبات ترکیب یک ماده - یک ماده شیمیایی خالص، صرف نظر از روش تهیه، همیشه دارای یک ترکیب کیفی و کمی ثابت است.

CH3+2O2=CO2+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

موادی با ترکیب ثابت دالتونیت نامیده می شوند. به عنوان یک استثنا، موادی با ترکیب بدون تغییر شناخته می شوند - برتولیت ها (اکسیدها، کاربیدها، نیتریدها)

قانون بقای جرم (لومونوسوف) - جرم موادی که وارد واکنش می شوند همیشه برابر با جرم محصولات واکنش است. از این نتیجه می شود که اتم ها در طول واکنش ناپدید نمی شوند و از یک ماده به ماده دیگر منتقل نمی شوند. این مبنایی برای انتخاب ضرایب در معادله یک واکنش شیمیایی است.

قانون معادل ها - در واکنش های شیمیایی، مواد واکنش می دهند و در مقادیر برابر با معادل تشکیل می شوند (چقدر معادل یک ماده مصرف می شود، دقیقاً به همان تعداد معادل مصرف می شود یا از ماده دیگر تشکیل می شود).

معادل مقدار ماده ای است که در طی یک واکنش، یک مول اتم H (یون) را اضافه، جایگزین یا آزاد می کند، جرم معادل که بر حسب گرم بیان می شود، جرم معادل (E) نامیده می شود.

قوانین گاز

قانون دالتون - فشار کل یک مخلوط گاز برابر است با مجموع فشارهای جزئی همه اجزای مخلوط گاز.

قانون آووگادرو: حجم مساوی از گازهای مختلف در شرایط یکسان حاوی تعداد مساوی مولکول است.

نتیجه: یک مول از هر گاز در شرایط عادی (t = 0 درجه یا 273 K و P = 1 اتمسفر یا 101255 پاسکال یا 760 میلی متر جیوه. کل) V = 22.4 لیتر را اشغال می کند.

V که یک مول گاز را اشغال می کند، حجم مولی Vm نامیده می شود.

با دانستن حجم گاز (مخلوط گاز) و Vm در شرایط داده شده، محاسبه مقدار گاز (مخلوط گاز) =V/Vm آسان است.

معادله مندلیف-کلاپیرون مقدار گاز را به شرایطی که در آن یافت می شود مرتبط می کند. pV=(m/M)*RT= *RT

هنگام استفاده از این معادله، تمام مقادیر فیزیکی باید در SI بیان شوند: فشار گاز p (پاسکال)، حجم V-گاز (لیتر)، جرم M-گاز (کیلوگرم)، جرم مولی M (kg/mol)، T- دما در مقیاس مطلق (K)، مقدار Nu گاز (مول)، ثابت R-گاز = 8.31 J/(mol*K).

د - چگالی نسبی یک گاز در مقایسه با گاز دیگر - نسبت گاز M به گاز M که به عنوان استاندارد انتخاب شده است، نشان می دهد که چند بار یک گاز از گاز دیگر سنگین تر است D = M1 / ​​M2.

روشهای بیان ترکیب مخلوطی از مواد.

کسر جرمی W - نسبت جرم ماده به جرم کل مخلوط W=((مخلوط متر)/(محلول متر))*100%

کسر مولی æ نسبت تعداد مواد به تعداد کل همه مواد است. در مخلوط

بیشتر عناصر شیمیایی در طبیعت به صورت مخلوطی از ایزوتوپ های مختلف وجود دارند. با دانستن ترکیب ایزوتوپی یک عنصر شیمیایی که در کسرهای مولی بیان می شود، مقدار میانگین وزنی جرم اتمی این عنصر محاسبه می شود که به ISHE تبدیل می شود. А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn، که در آن æi کسر مولی ایزوتوپ i-ام است، Ai جرم اتمی ایزوتوپ i-ام است.

کسر حجمی (φ) نسبت Vi به حجم کل مخلوط است. φi=Vi/VΣ

با دانستن ترکیب حجمی مخلوط گاز، Mav مخلوط گاز محاسبه می شود. Мср= Σ (φi*Mi)= φ1*М1+ φ2*М2+…+ φn*Мn

سرفصل های کدنویسی آزمون یکپارچه دولتی:ساختار پوسته های الکترونیکی اتم های عناصر چهار دوره اول: عناصر s، p و d. پیکربندی الکترونیکی اتم ها و یون ها حالت های زمینی و برانگیخته اتم ها.

یکی از اولین مدل های ساختار اتم - " مدل پودینگ " - توسعه یافته است D.D. تامسوندر سال 1904 تامسون وجود الکترون ها را کشف کرد و به همین دلیل جایزه نوبل را دریافت کرد. با این حال، علم در آن زمان نمی توانست وجود همین الکترون ها را در فضا توضیح دهد. تامسون پیشنهاد کرد که اتم متشکل از الکترون های منفی است که در یک "سوپ" با بار مثبت یکنواخت قرار می گیرند که بار الکترون ها را جبران می کند (مشابه دیگر کشمش در پودینگ است). البته مدل اصلی است، اما نادرست است. اما مدل تامسون شروعی عالی برای کار بیشتر در این زمینه بود.

و کار بیشتر مؤثر بود. شاگرد تامسون، ارنست رادرفورد، بر اساس آزمایشات روی پراکندگی ذرات آلفا روی ورق طلا، مدل سیاره‌ای جدیدی از ساختار اتم ارائه کرد.

طبق مدل رادرفورد، یک اتم از یک هسته عظیم و دارای بار مثبت و ذراتی با جرم کوچک - الکترون ها تشکیل شده است که مانند سیارات اطراف خورشید، به دور هسته می چرخند و روی آن نمی افتند.

معلوم شد که مدل رادرفورد گام بعدی در مطالعه ساختار اتم است. با این حال، علم مدرن از مدل پیشرفته تری استفاده می کند که توسط نیلز بور در سال 1913 ارائه شد. ما در مورد آن با جزئیات بیشتر صحبت خواهیم کرد.

اتمکوچکترین ذره از نظر الکتریکی خنثی و از نظر شیمیایی غیرقابل تقسیم ماده است که از یک هسته با بار مثبت و یک لایه الکترونی با بار منفی تشکیل شده است.

در این حالت، الکترون‌ها در مدار خاصی، همانطور که رادرفورد فرض می‌کرد، حرکت نمی‌کنند، بلکه به شکلی آشفته حرکت می‌کنند. مجموعه الکترون هایی که در اطراف هسته حرکت می کنند نامیده می شود پوسته الکترونیکی .

الف هسته سستهمانطور که رادرفورد ثابت کرد، جرم و بار مثبت است و در قسمت مرکزی اتم قرار دارد. ساختار هسته کاملاً پیچیده است و در فیزیک هسته ای مورد مطالعه قرار می گیرد. ذرات اصلی که از آن تشکیل شده است عبارتند از: پروتون هاو نوترون ها. آنها توسط نیروهای هسته ای ( تعامل قوی).

بیایید به ویژگی های اصلی نگاه کنیم پروتون ها, نوترون هاو الکترون ها:

	پروتون	نوترون	الکترون
وزن	1.00728 amu	1.00867 amu	1/1960 آمو
شارژ کنید	+ 1 بار عنصری	0	- 1 بار عنصری

1 آمو (واحد جرم اتمی) = 1.66054 10 -27 کیلوگرم

1 شارژ اولیه = 1.60219 10 -19 C

و - مهمترین چیز. جدول تناوبی عناصر شیمیایی که توسط دیمیتری ایوانوویچ مندلیف ساخته شده است، از یک منطق ساده و قابل درک تبعیت می کند: عدد اتمی تعداد پروتون های موجود در هسته آن اتم است . علاوه بر این ، دیمیتری ایوانوویچ در قرن نوزدهم در مورد هیچ پروتونی نشنید. از همه درخشانتر کشف و توانایی و غریزه علمی اوست که به او اجازه داد تا یک قرن و نیم در علم گام بردارد.

از این رو، بار هسته ای Zبرابر است تعداد پروتون ها، یعنی عدد اتمیدر جدول تناوبی عناصر شیمیایی

یک اتم یک ذره باردار است، بنابراین تعداد پروتون ها برابر با تعداد الکترون ها است: N e = N p = Z.

جرم اتمی ( عدد جرمی A ) برابر است با جرم کل ذرات بزرگ تشکیل دهنده اتم - پروتون ها و نوترون ها. از آنجایی که جرم پروتون و نترون تقریباً برابر با 1 واحد جرم اتمی است، می توان از فرمول استفاده کرد: M = N p + N n

عدد انبوهدر جدول تناوبی عناصر شیمیایی در سلول هر عنصر ذکر شده است.

توجه کن! هنگام حل مسائل USE، تعداد جرمی همه اتم ها، به جز کلر، طبق قوانین ریاضی به نزدیکترین عدد کامل گرد می شود. عدد جرمی یک اتم کلر در آزمون یکپارچه دولتی 35.5 در نظر گرفته می شود.

در جدول تناوبی جمع آوری شده است عناصر شیمیایی - اتم هایی با بار هسته ای یکسان. با این حال، آیا تعداد ذرات دیگر در این اتم ها تغییر می کند؟ کاملا به عنوان مثال، اتم هایی با تعداد نوترون های متفاوت نامیده می شوند ایزوتوپ هااز این عنصر شیمیایی یک عنصر می تواند چندین ایزوتوپ داشته باشد.

سعی کنید به سوالات پاسخ دهید. پاسخ به آنها در انتهای مقاله آمده است:

1. آیا ایزوتوپ های یک عنصر دارای اعداد جرمی یکسان یا متفاوت هستند؟
2. آیا ایزوتوپ های یک عنصر دارای تعداد پروتون یکسان یا متفاوت هستند؟

خواص شیمیایی اتم ها با ساختار لایه الکترونی و بار هسته تعیین می شود. بنابراین، خواص شیمیایی ایزوتوپ های یک عنصر عملا یکسان است.

از آنجایی که اتم های یک عنصر می توانند به شکل ایزوتوپ های مختلف وجود داشته باشند، نام اغلب نشان دهنده عدد جرمی است، به عنوان مثال، کلر-35، و شکل زیر برای نمادگذاری اتم ها پذیرفته شده است:

چند سوال دیگر:

3. تعداد نوترون ها، پروتون ها و الکترون ها را در ایزوتوپ برم-81 تعیین کنید.

4. تعداد نوترون های ایزوتوپ کلر-37 را تعیین کنید.

ساختار پوسته الکترونی

بر اساس مدل کوانتومی ساختار اتم توسط نیلز بور، الکترون های یک اتم فقط می توانند در امتداد حرکت کنند. معین (ثابت ) مدارها، در فاصله معینی از هسته جدا شده و با انرژی خاصی مشخص می شود. نام دیگر مدارهای ثابت است لایه های الکترونیکییا انرژی سطوح .

سطوح الکترونیکی را می توان با اعداد - 1، 2، 3، ...، n تعیین کرد. تعداد لایه با دور شدن از هسته افزایش می یابد. عدد سطح مربوط به عدد کوانتومی اصلی است n.

در یک لایه، الکترون ها می توانند در مسیرهای مختلف حرکت کنند. مسیر مداری توسط زیر لایه الکترونیکی . نوع زیرسطح مشخص می کند عدد کوانتومی مداری l = 0،1، 2، 3...، یا حروف مربوطه - s، p، d، gو غیره

در یک سطح فرعی (اوربیتال های الکترونی از همان نوع)، گزینه هایی برای آرایش اوربیتال ها در فضا امکان پذیر است. هرچه هندسه اوربیتال های یک زیرسطح معین پیچیده تر باشد، گزینه های بیشتری برای مکان آنها در فضا خواهد بود. تعداد کل اوربیتال هازیرسطح این نوع ل را می توان با فرمول تعیین کرد: 2 ل +1. هر اوربیتال نمی تواند بیش از دو الکترون داشته باشد.

نوع مداری	س	ص	د	f	g
مقدار عدد کوانتومی مداری ل	0	1	2	3	4
تعداد اوربیتال های اتمی یک نوع معین 2 ل+1	1	3	5	7	9
حداکثر تعداد الکترون ها در اوربیتال های یک نوع معین	2	6	10	14	18

ما یک جدول خلاصه دریافت می کنیم:

شماره سطح, n	سطح فرعی	شماره	حداکثر تعداد الکترون ها
1	1s	1	2
2	2 ثانیه	1	2
	2p	3	6
	3s	1	2
	3p	3	6
	3 بعدی	5	10
	4s	1	2
	4p	3	6
	4d	5	10
	4f	7

پر شدن اوربیتال های انرژی با الکترون ها بر اساس برخی قوانین اساسی انجام می شود. بیایید با جزئیات به آنها نگاه کنیم.

اصل پائولی (حذف پائولی): می تواند در همان اوربیتال اتمی قرار گیرد بیش از دو الکترون نیست با اسپین های مخالف (اسپین یک مشخصه مکانیکی کوانتومی حرکت الکترون است).

قانونهوندا. در اوربیتال های اتمی با انرژی یکسان، الکترون ها یک به یک با اسپین های موازی قرار دارند. آن ها مدارهای یک سطح فرعی به صورت زیر پر می شوند: ابتدا یک الکترون به هر اوربیتال توزیع می شود. تنها زمانی که یک الکترون در همه اوربیتال‌های یک سطح فرعی معین توزیع شده باشد، اوربیتال‌ها را با الکترون‌های دوم با اسپین مخالف اشغال می‌کنیم.

بنابراین، مجموع اعداد کوانتومی اسپین چنین الکترون هایی در یک زیرسطح انرژی (پوسته) حداکثر خواهد بود..

به عنوان مثال، پر شدن اوربیتال 2p با سه الکترون به این صورت اتفاق می افتد: و نه به این صورت:

اصل حداقل انرژی الکترون ها ابتدا اوربیتال های کم انرژی را پر می کنند. انرژی یک اوربیتال اتمی معادل مجموع اعداد کوانتومی اصلی و مداری است: n + ل . اگر مجموع یکسان باشد، ابتدا اوربیتال با عدد کوانتومی اصلی کوچکتر پر می شود. n .

JSC	1s	2 ثانیه	2p	3s	3p	3 بعدی	4s	4p	4d	4f	5 ثانیه	5p	5d	5f	5 g
n	1	2	2	3	3	3	4	4	4	4	5	5	5	5	5
ل	0	0	1	0	1	2	0	1	2	3	0	1	2	3	4
n + ل	1	2	3	3	4	5	4	5	6	7	5	6	7	8	9

بنابراین، سری انرژی اوربیتال ها به نظر می رسد این است:

1 س < 2 س < 2 ص < 3 س < 3 ص < 4 س < 3 د < 4 ص < 5 س < 4 د < 5 ص < 6 س < 4 f~ 5 د < 6 ص < 7 س <5 f~ 6 د…

ساختار الکترونیکی یک اتم را می توان به اشکال مختلف نشان داد نمودار انرژی، فرمول الکترونیکی و غیره بیایید به موارد اصلی نگاه کنیم.

نمودار انرژی یک اتم یک نمایش شماتیک از اوربیتال ها با در نظر گرفتن انرژی آنها است. نمودار آرایش الکترون ها را در سطوح انرژی و سطوح فرعی نشان می دهد. پر شدن اوربیتال ها بر اساس اصول کوانتومی اتفاق می افتد.

به عنوان مثال،نمودار انرژی برای اتم کربن:

فرمول الکترونیکی رکوردی از توزیع الکترون ها در بین اوربیتال های یک اتم یا یون است. ابتدا شماره سطح و سپس نوع مداری مشخص می شود. بالانویس سمت راست حرف تعداد الکترون های اوربیتال را نشان می دهد. اوربیتال ها به ترتیب اشغال فهرست شده اند. ضبط کنید 1s 2به این معنی که 2 الکترون در سطح 1 زیرسطح s وجود دارد.

به عنوان مثالفرمول الکترونیکی کربن به صورت زیر است: 1s 2 2s 2 2p 2 .

برای اختصار، به جای اینکه اوربیتال های انرژی به طور کامل با الکترون پر شوند، گاهی اوقات از نماد نزدیکترین گاز نجیب استفاده کنید (گروه VIIIA عنصر) دارای پیکربندی الکترونیکی مناسب.

به عنوان مثال، فرمول الکترونیکی نیتروژنمی توان اینگونه نوشت: 1s 2 2s 2 2p 3یا مثل این: 2s 2 2p 3.

1s 2 =

1s 2 2s 2 2p 6 =

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 =و غیره

فرمول های الکترونیکی عناصر چهار دوره اول

اجازه دهید پوسته عناصر چهار دوره اول را با الکترون پر کنیم. U هیدروژناولین سطح انرژی، زیرسطح s، با 1 الکترون پر شده است:

+1H 1s 1 1s

U هلیوماوربیتال 1s کاملا پر شده است:

+2او 1s 2 1s

از آنجایی که اولین سطح انرژی می تواند حداکثر 2 الکترون را در خود جای دهد، لیتیومپر کردن سطح انرژی دوم آغاز می شود، از مداری با حداقل انرژی - 2 ثانیه شروع می شود. در این حالت، ابتدا اولین سطح انرژی پر می شود:

+3Li 1s 2 2s 1 1s 2s

U بریلیم 2s-sublevel پر شده است:

+4Be 1s 2 2s 2 1s 2s

+5B 1s 2 2s 2 2p 1 1s 2s 2p

در عنصر بعدی، کربن، الکترون بعدی، طبق قانون هوند، یک اوربیتال خالی را پر می کند و به یک اوربیتال نیمه اشغال شده حرکت نمی کند:

+6C 1s 2 2s 2 2p 2 1s 2s 2p

سعی کنید فرمول های گرافیکی الکترونیکی و الکترونیکی برای عناصر زیر ایجاد کنید و سپس می توانید با استفاده از پاسخ های انتهای مقاله خود را آزمایش کنید:

5. نیتروژن

6. اکسیژن

7. فلوئور

U نئونپر کردن سطح انرژی دوم تکمیل شده است:

+10Ne 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2s 2p

U سدیمپر کردن سومین سطح انرژی آغاز می شود:

+11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2s 2p 3s

از سدیم تا آرگون، پر شدن سطح 3 به همان ترتیب پر شدن سطح 2 انرژی رخ می دهد. من پیشنهاد می کنم فرمول های الکترونیکی عناصر را از منیزیمبه آرگونپاسخ ها را خودتان بررسی کنید

8. منیزیم

9. آلومینیوم

10. سیلیکون

11. فسفر

12. گوگرد

13. کلر

14. آرگون

اما با شروع از عنصر 19، پتاسیم، گاهی اوقات سردرگمی شروع می شود - پر می شود نه یک اوربیتال 3 بعدی، بلکه یک 4s. قبلاً در این مقاله اشاره کردیم که پر شدن سطوح انرژی و سطوح فرعی با الکترون بر اساس آن اتفاق می افتد سری انرژی اوربیتال ها ، و نه به ترتیب. توصیه می کنم دوباره آن را تکرار کنید. بنابراین فرمول پتاسیم:

+19 هزار و یک ثانیه 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 1s 2s 2p3s 3p4s

برای نوشتن فرمول های الکترونیکی بیشتر در مقاله از شکل اختصاری استفاده می کنیم:

+19 هزار4s 1 4s

U کلسیمسطح فرعی 4s پر شده است:

+20Ca4s 2 4s

عنصر دارای 21 است، اسکاندیا، با توجه به سری انرژی اوربیتال ها، پر شدن آغاز می شود 3 بعدی-سطح فرعی:

+21Sc 3d 14s 2 4s 3d

پر کردن بیشتر 3 بعدی-سطح فرعی طبق قوانین کوانتومی، از تیتانیومبه وانادیم :

+22Ti 3d 24s 2 4s 3d

+23V 3d 34s 2 4s 3d

با این حال، برای عنصر بعدی ترتیب پر کردن اوربیتال ها نقض می شود. پیکربندی الکترونیکی کروممانند این:

+24Cr 3d 54s 1 4s 3d

قضیه چیه؟ اما واقعیت این است که با ترتیب "سنتی" پر کردن اوربیتال ها (بر این اساس، در این مورد نادرست است - 3d 4 4s 2) دقیقاً یک سلول در د-سطح فرعی پر نشده باقی می ماند. معلوم شد که چنین پر کردن انرژی است سود کمتر. الف سود بیشتر، وقتی داوربیتال به طور کامل پر شده است، حداقل با تک الکترون. این الکترون اضافی از 4s-سطح فرعی و هزینه های اندک انرژی برای پرش یک الکترون از 4s-زیر سطح بیش از اثر انرژی از پر کردن همه را پوشش می دهد 3 بعدی-مدارگردها این اثر نامیده می شود - شکستیا لغزش الکترون. و مشاهده می شود که د-اوربیتال توسط 1 الکترون (یک یا دو الکترون در هر سلول) کم پر شده است.

در عناصر زیر، ترتیب «سنتی» پر کردن اوربیتال‌ها دوباره برمی‌گردد. پیکربندی منگنز :

+25Mn 3d 54s 2

به طور مشابه برای کبالتو نیکل. اما در مسما دوباره تماشا می کنیم شکست الکترون - الکترون دوباره از آن می پرد 4sزیرسطح روشن است 3 بعدی-زیرسطح:

+29Cu 3d 104s 1

در روی، پر کردن سطح فرعی 3 بعدی کامل می شود:

+30Zn 3d 104s 2

عناصر زیر، از گولبه کریپتون، سطح فرعی 4p طبق قوانین کوانتومی پر می شود. به عنوان مثال، فرمول الکترونیکی گول :

+31Ga 3d 104s 2 4p 1

ما برای عناصر باقی مانده فرمول نمی دهیم.

چند مفهوم مهم:

سطح انرژی خارجی سطح انرژی در یک اتم با حداکثر عددی که الکترون دارد به عنوان مثال، y مس (3d 104s 1) سطح انرژی خارجی چهارمین است.

الکترون های ظرفیت - الکترون های یک اتم که می توانند در تشکیل پیوند شیمیایی شرکت کنند. به عنوان مثال، در کروم ( +24Cr 3d 54s 1) نه تنها الکترون های سطح انرژی بیرونی ظرفیت هستند ( 4s 1) و همچنین الکترون های جفت نشده روی 3 بعدیزیرسطح، زیرا آنها می توانند پیوندهای شیمیایی تشکیل دهند.

حالات زمینی و برانگیخته اتم

فرمول های الکترونیکی که قبلاً گردآوری کردیم مطابقت دارند حالت انرژی زمینی اتم . این از نظر انرژی مطلوب ترین حالت اتم است.

با این حال، برای تشکیل، یک اتم در بیشتر شرایط باید داشته باشد الکترون های جفت نشده (تک). . و پیوندهای شیمیایی از نظر انرژی برای اتم بسیار مفید هستند. در نتیجه، هرچه تعداد الکترون‌های جفت‌نشده در یک اتم بیشتر باشد، پیوندهای بیشتری می‌تواند تشکیل دهد و در نتیجه به حالت انرژی مطلوب‌تری می‌رود.

بنابراین اگر وجود داشته باشد اوربیتال های انرژی آزاد در این سطح جفت الکترون های جفت شده می تواند بخار و یکی از الکترون های جفت جفت می تواند به اوربیتال خالی حرکت کند. بنابراین تعداد الکترون های جفت نشده افزایش می یابد، و اتم می تواند تشکیل شود پیوندهای شیمیایی بیشتر، که از نظر انرژی بسیار مفید است. این حالت اتم نامیده می شود هیجان زده و با یک ستاره نشان داده می شوند.

مثلا در حالت پایه بوردارای پیکربندی سطح انرژی زیر است:

+5B 1s 2 2s 2 2p 1 1s 2s 2p

در سطح دوم (خارجی) یک جفت الکترون جفت، یک تک الکترون و یک جفت اوربیتال آزاد (خالی) وجود دارد. در نتیجه، امکان حرکت یک الکترون از یک جفت به یک اوربیتال خالی وجود دارد. حالت هیجان زده اتم بور (با علامت ستاره):

+5B* 1s 2 2s 1 2p 2 1s 2s 2p

سعی کنید خودتان یک فرمول الکترونیکی ایجاد کنید که مطابق با حالت برانگیخته اتم ها باشد. فراموش نکنید که پاسخ های خود را بررسی کنید!

15. کربن

16. بریلیم

17. اکسیژن

فرمول های الکترونیکی یون ها

اتم ها می توانند الکترون بدهند و دریافت کنند. با اهدا یا پذیرش الکترون، تبدیل می شوند یون ها .

یون هاذرات باردار هستند شارژ اضافی نشان داده شده است شاخصدر گوشه سمت راست بالا

اگر یک اتم می بخشدالکترون ها، سپس بار کل ذره حاصل خواهد شد مثبت (به یاد داشته باشید که تعداد پروتون های یک اتم برابر با تعداد الکترون ها است و وقتی الکترون ها از بین بروند تعداد پروتون ها از تعداد الکترون ها بیشتر می شود). یون های دارای بار مثبت هستند کاتیون ها . به عنوان مثال: کاتیون سدیم به صورت زیر تشکیل می شود:

+11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 -1е = +11Na+1s 2 2s 2 2p 6 3s 0

اگر یک اتم می پذیردالکترون، سپس کسب می کند منفی شارژ . ذرات باردار منفی هستند آنیون ها . به عنوان مثالآنیون کلر به صورت زیر تشکیل می شود:

+17Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 +1e = +17Cl – 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

بنابراین، فرمول های الکترونیکی یون ها را می توان به دست آورد افزودن یا حذف الکترون از اتم. لطفا توجه داشته باشید ، هنگامی که کاتیون ها تشکیل می شوند، الکترون ها با آن ترک می کنند سطح انرژی خارجی . وقتی آنیون ها تشکیل می شوند، الکترون ها به خود می رسند سطح انرژی بیرونی .