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Un atome est un constituant de base de la matière qui consiste en un noyau chargé positivement (noyau) entouré d'un nuage d'électrons chargés négativement. Par définition, les atomes sont des entités neutres car la charge positive du noyau est annulée par la charge négative du nuage d'électrons. Cependant, le gain ou la perte d'un électron peut conduire à la formation d'un ion, également appelé atome chargé.
La charge des éléments
Un élément est un exemple d'atome avec un nombre fixe de protons positifs dans le noyau. Par exemple, le sodium est un élément avec 11 protons dans le noyau et 11 électrons. Le carbone est un autre exemple d'élément. Il contient six protons dans le noyau et six électrons. Dans les deux cas, ces éléments ont une charge neutre. Un atome devient chargé lorsque le nombre de protons n'est pas égal au nombre d'électrons. Par exemple, si un élément a six protons mais seulement cinq électrons, la charge nette de l'élément est +1. Inversement, si un élément a six protons mais sept électrons, la charge nette de l’élément est -1. En réalité, tous les éléments sont neutres dans leur état naturel, et c’est le gain ou la perte d’électrons qui détermine leur charge.
Les orbites des électrons autour du noyau
Les électrons qui entourent les atomes ne peuvent s'asseoir que dans des coquilles bien définies. Chaque couche ne peut contenir qu'un nombre déterminé d'électrons et les atomes sont plus stables lorsque ces couches sont remplies. Il est possible de prédire quelle charge un atome gagnera en examinant la manière dont les électrons sont placés autour de l'atome. La première couche d'un atome ne peut contenir que deux électrons, la deuxième couche peut contenir huit électrons et la troisième couche peut contenir 16 électrons. Si un shell est moins de moitié plein, il est plus facile pour un atome de perdre des électrons afin de devenir plus stable. Dans ce cas, l'atome devient un ion positif. Alternativement, si une coque est remplie à plus de la moitié, il est plus facile pour un atome de gagner des électrons afin de devenir plus stable. Cela conduit à un ion négatif.
Exemple - Sodium
Le sodium a 11 électrons qui gravitent autour du noyau. Les deux premières couches de sodium sont pleines et un seul électron occupe la troisième couche. Par conséquent, il est plus facile pour le sodium de perdre un électron et de devenir positif.