Exemples d’atomes Ionisés

 Atomes ionisés - Hydrogène
H +1, Atome H, H-1. Image de Jkwchui CC-by-SA3.0

Tous les atomes ne sont pas des atomes ionisés.

Tous les atomes ont un noyau contenant des protons et des neutrons. Ce noyau est entouré d’une ou plusieurs orbitales contenant des électrons. La charge totale d’un atome neutre est égale à zéro. Le nombre de protons est égal au nombre d’électrons. Si le nombre d’électrons augmente ou diminue, un atome est ionisé. Il s’agit soit d’un cation (ion positif), soit d’un anion (ion négatif).

Atomes Ionisés

La même chose peut arriver à de petites collections d’atomes liés. Par définition, un atome s’oxyde en cation ou se réduit en anion.

Atomes chargés positivement (Cations)

Les atomes ionisés ont perdu de l’énergie et deviennent ainsi plus stables. Certains atomes tels que le sodium (Na) sont plus stables si un électron est perdu. L’atome de sodium a 11 protons et 11 électrons, mais le cation n’a que 10 électrons. La réaction d’ionisation du sodium s’écrit Na → Na⁺.

Les autres atomes perdent 2, 3, 4 électrons ou plus. Le calcium perd deux électrons pour former Ca +2; l’aluminium perd 3 électrons donnant Al +3. Le ruthénium perd 4 électrons pour donner Ru +4; les parties d’uranium avec 5 électrons, laissant U +5. Le sélénium donne Se +6. Le manganèse forme Mn+7. L’osmium perd 8 électrons pour former le niveau d’oxydation le plus élevé, Os + 8.

Cations complexes

Parfois, une collection d’atomes liés perd un ou plusieurs électrons. Parfois, au lieu de cela, il peut gagner un cation hydrogène, H +.

Le cation uranyle (UO2)+ est constitué d’un atome d’uranium lié à deux atomes d’oxygène. Le chromyle est la combinaison d’un atome de chrome et de deux atomes d’oxygène résultant en un cation divalent, ou à double charge, (CrO2) +2.

L’ammoniac, NH₃, accepte un cation hydrogène pour devenir un cation ammonium, NH4+. De même, la phosphine, ph₃, accepte un cation hydrogène, donnant le phosphonium, pH₄⁺.

Atomes chargés négativement (Anions)

Certains atomes tels que le fluor s’ionisent en gagnant des électrons; F → F–. Comme pour les atomes qui forment des cations, d’autres atomes peuvent former des anions à charge multiple. L’oxygène, le soufre, le sélénium et d’autres atomes peuvent gagner deux électrons. L’azote, le phosphore et l’arsenic peuvent gagner 3 électrons. On trouve généralement des anions plus chargés parmi les anions complexes.

Anions complexes

De nombreux atomes ionisés négativement forment des anions complexes. Les anions complexes à charge unique comprennent le nitrate, le NO3, le cyanure, le CN, l’hypochlorite, l’OCl et le permanganate, MnO4. Les anions avec une charge de -2 comprennent le sulfate, le SO4, le carbonate, le CO3 et le dichromate, le Cr2O7. Des exemples d’ions avec une charge de -3 sont le phosphate, PO4, l’aluminate, AlO3 et le silicate, SiO4. Certains anions complexes ont une charge -4, tels que le stannate, SnO4, l’antimonate, SbO4 ou le ferrocyanure, Fe(CN)6.

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