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Numero di elettroni
Come si calcola il numero di elettroni?
Gli atomi sono particelle piccolissime, che si possono pensare come di forma sferica del diametro di alcuni Angstrom Å (1Å=10-10m); possono essere definiti come la più piccola e indivisibile unità di un elemento chimico di cui conservano le proprietà chimiche.
Da quali particelle è costituito un atomo?
L'atomo è costituito da elettroni che, in uno schema molto semplificato, ruotano attorno ad un nucleo (nucleo atomico) costituito, a sua volta, da neutroni e protoni.
L'elettrone è, dunque, una delle tre particelle costituenti l'atomo: ha carica elettrica negativa e una massa a riposo di 9,1 · 10-31 kg (che corrisponde a 1/1836 volte la massa del protone o del neutrone).
Ma qual è il numero di elettroni presenti in un atomo neutro?
In un atomo neutro, il numero di elettroni è numericamente uguale al numero di protoni: il numero di protoni viene espresso dal numero atomico Z e, pertanto, il numero di elettroni di un atomo neutro corrisponde al valore di Z.
Ad esempio, il ferro (Fe) ha numero atomico Z = 26 (tale dato lo si ricava direttamente dalla tavola periodica; è sufficiente guardare il numerino che, solitamente, è posto in alto a sinistra della casella dell'elemento chimico corrispondente): ciò significa, dunque, che il ferro ha anche 26 elettroni.
Così, l'idrogeno (Z = 1) ha un solo elettrone; l'elio (Z = 2) ha due elettroni; il berillio (Z = 3) ha tre elettroni; il boro (Z = 5) ha cinque elettroni; ecc.
Quindi ricorda: per determinare il numero di elettroni di un atomo neutro è sufficiente consultare una tavola periodica, cercare la casella corrispondente all'elemento chimico e leggere il numerino posto in alto a sinistra della casella corrispondente.
Qual è il numero di elettroni presenti in uno ione monoatomico?
Uno ione monoatomico è uno ione formato da un unico atomo. A seconda che l'atomo neutro abbia perso o guadagnato elettroni, lo ione può essere un catione (se ha perso elettroni e, dunque, ha una carica positiva) o un anione (se ha guadagnato elettroni e, dunque, ha una carica negativa).
Mg2+ è, ad esempio, un catione avente 10 elettroni.
L'atomo neutro di magnesio (Mg) ha infatti 12 elettroni (Z = 12); ma lo ione ha due cariche positive, dovute al fatto che ha perso due elettroni. Di conseguenza, lo ione Mg2+ avrà 12 - 2 = 10 elettroni.
Lo ione Cl-, che è un anione, ha invece 18 elettroni.
L'atomo neutro di cloro (Cl) ha infatti 17 elettroni (Z = 17); ma lo ione ha una carica negativa dovuta al fatto che ha acquistato un elettrone. Di conseguenza, lo ione Cl- avrà 17 + 1 = 18 elettroni.
Qual è il numero di elettroni presenti in uno ione poliatomico?
Uno ione poliatomico è un raggruppamento di atomi aventi carica elettrica che può essere sia positiva (nel caso di cationi) che negativa (nel caso di anioni).
Il numero di elettroni totali di uno ione poliatomico è la somma del numero di elettroni dei singoli atomi che lo compongono, sommati (o sottratti) alla carica dello ione.
Ad esempio, lo ione CO32- è formato da un atomo di carbonio (Z = 6) e da tre atomi di ossigeno (Z = 8). Lo ione è formato da 32 elettroni dei quali:
- 6 sono dovuti alla presenza dell'atomo di carbonio;
- 8 × 3 = 24 sono dovuti alla presenza dei tre atomi di ossigeno;
- 2 sono dovuti alla presenza della carica 2-.
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