Chemia

Jony: kationy, aniony i ich ładunki

Zestaw wyjaśnia, czym są jony oraz jak powstają kationy i aniony. Uczeń pozna ładunki prostych jonów metali i niemetali, nauczy się je odczytywać i sprawdzać, czy związek jonowy jest obojętny elektrycznie.

Szkoła podstawowauczy się 1 osoba14 fiszek16 pytań w 2 etapachnotatka

Podcast

Ładuję…

Quizy w tym zestawie

16 pytań w 2 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

Etap 1
7 fiszek · 8 pytań
Etap 2
7 fiszek · 8 pytań
Powtórka z całości
15 pytań ze wszystkich etapów, po ukończeniu etapów

1.Jon

Atom lub grupa atomów mająca ładunek elektryczny. Jon powstaje wtedy, gdy atom odda albo przyjmie elektrony.

2.Kation

Jon o ładunku dodatnim. Powstaje, gdy atom oddaje jeden lub więcej elektronów.

3.Anion

Jon o ładunku ujemnym. Powstaje, gdy atom przyjmuje jeden lub więcej elektronów.

4.Elektron

Cząstka atomu mająca ładunek ujemny. To utrata lub przyjęcie elektronów powoduje powstawanie jonów.

5.Jon sodowy

Kation sodu o wzorze $\ce{Na^{+}}$ . Atom sodu oddaje jeden elektron.

6.Jon magnezowy

Kation magnezu o wzorze $\ce{Mg^{2+}}$ . Atom magnezu oddaje dwa elektrony.

7.Jon glinowy

Kation glinu o wzorze $\ce{Al^{3+}}$ . Atom glinu oddaje trzy elektrony.

8.Jon cynkowy

Kation cynku o wzorze $\ce{Zn^{2+}}$ . Cynk tworzy tylko jony o ładunku $2+$ .

9.Jon żelaza(II) i jon żelaza(III)

Żelazo może tworzyć kationy $\ce{Fe^{2+}}$ oraz $\ce{Fe^{3+}}$ . Liczba rzymska w nazwie wskazuje wartość ładunku dodatniego jonu.

10.Jon chlorkowy

Anion chloru o wzorze $\ce{Cl^{-}}$ . Atom chloru przyjmuje jeden elektron.

11.Jon tlenkowy

Anion tlenu o wzorze $\ce{O^{2-}}$ . Atom tlenu przyjmuje dwa elektrony.

12.Jon siarczkowy

Anion siarki o wzorze $\ce{S^{2-}}$ . Atom siarki przyjmuje dwa elektrony.

13.Jon azotkowy

Anion azotu o wzorze $\ce{N^{3-}}$ . Atom azotu przyjmuje trzy elektrony.

14.Obojętność elektryczna związku jonowego

W związku jonowym suma ładunków dodatnich kationów i ujemnych anionów musi być równa zeru. Na przykład w $\ce{MgCl2}$ ładunek $\ce{Mg^{2+}}$ równoważą dwa jony $\ce{Cl^{-}}$ .

Notatka

Czym są jony?

Materia składa się z atomów. W obojętnym atomie liczba dodatnich protonów jest taka sama jak liczba ujemnych elektronów, dlatego jego całkowity ładunek wynosi zero.

Gdy atom odda albo przyjmie elektrony, przestaje być obojętny. Staje się wtedy jonem, czyli atomem mającym ładunek elektryczny. W zwykłych przemianach chemicznych liczba protonów w jądrze atomu się nie zmienia.

Ważne

O powstaniu jonu decyduje zmiana liczby elektronów, a nie protonów.

Kationy: jony dodatnie

Kation to jon o ładunku dodatnim. Powstaje, gdy atom oddaje elektrony. Skoro elektron ma ładunek ujemny, po jego oddaniu w atomie pozostaje przewaga dodatnich protonów.

Metale zwykle tworzą kationy. Przykłady prostych jonów metali:

sód: $\ce{Na^{+}}$
potas: $\ce{K^{+}}$
magnez: $\ce{Mg^{2+}}$
wapń: $\ce{Ca^{2+}}$
glin: $\ce{Al^{3+}}$
cynk: $\ce{Zn^{2+}}$

Przykład

Atom magnezu po oddaniu dwóch elektronów tworzy jon $\ce{Mg^{2+}}$ .

Aniony: jony ujemne

Anion to jon o ładunku ujemnym. Tworzy się wtedy, gdy atom przyjmuje elektrony. Dodatnich protonów jest wtedy mniej niż ujemnych elektronów.

Niemetale najczęściej tworzą aniony. Ważne przykłady to:

chlor: $\ce{Cl^{-}}$
brom: $\ce{Br^{-}}$
jod: $\ce{I^{-}}$
tlen: $\ce{O^{2-}}$
siarka: $\ce{S^{2-}}$
azot: $\ce{N^{3-}}$

Znak i liczba zapisane wysoko przy symbolu pierwiastka oznaczają ładunek jonu. Na przykład $\ce{O^{2-}}$ ma ładunek równy dwóm ujemnym ładunkom.

Jak przewidywać częste ładunki?

W wielu przypadkach można skorzystać z położenia pierwiastka w układzie okresowym. Metale z grupy 1 zwykle tworzą jony o ładunku $1+$ , a metale z grupy 2 - jony o ładunku $2+$ . Glin tworzy zazwyczaj $\ce{Al^{3+}}$ .

Niemetale z grupy 17, takie jak chlor, zwykle tworzą jony o ładunku $1-$ ; tlen i siarka - $2-$ ; azot - $3-$ .

Niektóre metale mogą tworzyć więcej niż jeden jon. Żelazo występuje często jako $\ce{Fe^{2+}}$ albo $\ce{Fe^{3+}}$ . Dlatego w nazwie podaje się liczbę rzymską: jon żelaza(II) to $\ce{Fe^{2+}}$ , a jon żelaza(III) to $\ce{Fe^{3+}}$ .

Zapamiętaj

Metale oddają elektrony i tworzą zwykle kationy, a niemetale przyjmują elektrony i tworzą zwykle aniony.

Ładunki w związkach jonowych

Związek zbudowany z jonów musi być jako całość obojętny elektrycznie. Suma ładunków dodatnich kationów oraz ujemnych anionów musi dawać zero.

W chlorku sodu występują jony $\ce{Na^{+}}$ i $\ce{Cl^{-}}$ . Ich ładunki mają tę samą wartość, lecz przeciwne znaki, dlatego wzór związku to $\ce{NaCl}$ .

Jon magnezu $\ce{Mg^{2+}}$ ma ładunek dwa razy większy niż jon chlorkowy $\ce{Cl^{-}}$ . Potrzebne są więc dwa jony chlorkowe: $\ce{MgCl2}$ . Podobnie tlenek glinu ma wzór $\ce{Al2O3}$ , ponieważ dwa jony $\ce{Al^{3+}}$ równoważą trzy jony $\ce{O^{2-}}$ .