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Atome sind die kleinsten Partikel, die die chemischen Eigenschaften eines Elements beibehalten. Sie bestehen aus subatomaren Teilchen, die als Neutronen, Elektronen und Protonen bezeichnet werden. Ionen sind geladene Atome oder Atomgruppen. Ionen können positiv oder negativ geladen sein. Positiv geladene Ionen werden Kationen genannt. Negativ geladene Ionen werden Anionen genannt.
Atome bilden Elemente, die auf der Anzahl ihrer Protonen basieren. Ionenladungen werden basierend auf der Anzahl der Elektronen eines Ions zugewiesen.
Das Atom
Elemente sind Grundstoffe aus Atomen, die chemisch nicht verändert oder weiter abgebaut werden können. Atome bestehen aus einem Kernkern und Bahnelektronen. Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen. Protonen sind kleine Teilchen, die leicht positiv geladen sind. Neutronen sind ungefähr so groß wie Protonen. Sie haben keine Gebühr. Elektronen sind sehr klein, sogar kleiner als Protonen und Neutronen. Elektronen sind leicht negativ geladen. Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt, aus welchem Element das Atom besteht. Die Anzahl der Elektronen, insbesondere der Valenzelektronen, die den Kern umkreisen, bestimmt, wie reaktiv das Atom ist.
Valenzelektronen
Elektronen umkreisen einen Atomkern, weil sie von den positiv geladenen Protonen angezogen werden. Sie bleiben nicht am Kern haften, weil sie von den negativen Ladungen der anderen Elektronen abgestoßen werden. Elektronen neigen dazu, in Schichten zu kreisen, die als Schalen bezeichnet werden. Jede Schale ist "gefüllt", wenn sie ein Oktett mit acht Elektronen enthält. Die äußerste Schale enthält die Valenzelektronen. Die Valenzelektronen bestimmen, wie reaktiv ein Element ist. Atome verschiedener Elemente haben unterschiedliche Anzahlen von Elektronen. Die Anzahl der Valenzelektronen eines Atoms kann mit Hilfe des Periodensystems bestimmt werden. Das Periodensystem enthält acht Spalten, und die Elemente sind in eine der acht Spalten unterteilt. Die Anzahl der Valenzelektronen in einem Element entspricht seiner Spalte und reicht von eins bis acht. Die Edelgase in Spalte 8 haben ein volles Oktett an Valenzelektronen und sind nicht sehr reaktiv.
Volle Oktette
Die Edelgase sind sehr stabil, weil sie eine volle Außenhülle haben. Die meisten Elemente mit Ausnahme der Schwermetalle, der Lanthanoide und der Actinoide folgen der Oktettregel. Die Oktettregel besagt, dass Elemente dazu neigen, Reaktionen zu erleiden, die zu einer vollständigen Valenzhülle führen. Atome mit vollen Außenschalen sind nicht sehr reaktiv, da sie energetisch stabil sind. Atome tauschen Elektronen aus, um die Stabilität zu erhöhen.
Elektronentransfer
Ionen entstehen, wenn Atome Elektronen übertragen. Alle Atome "wollen" ein volles Oktett Elektronen in ihren äußersten Schalen haben. Atome mit sieben Valenzelektronen möchten ein Elektron gewinnen, um insgesamt acht zu erhalten. Eine zu gewinnen ist einfacher als sieben zu verlieren. Atome mit einem Valenzelektronen wollen ein Elektron verlieren, um zu einer vollen Hülle herunterzufallen. Eins zu verlieren ist einfacher als sieben zu gewinnen. Elektronen haben eine negative Ladung, daher gewinnen Atome, die ein Elektron zur Vervollständigung ihres Oktetts erhalten, auch eine negative Ladung und werden zu Anionen. Atome, die ein Elektron verlieren, verlieren eine negative Ladung und werden zu Kationen. Atome, die mehrere Elektronen verlieren oder gewinnen, verlieren oder gewinnen mehrere Ladungen.