Joner

Innan du läser den här artikeln bör du ha läst artikeln om atomer och i synnerhet underartikeln om elektroner, eftersom den här artikeln förutsätter att du har koll på de begrepp som gås igenom där.

Ett sätt att få ädelgasskal

I arikeln om atomer berättade vi att att atomer alltid är oladdade, det vill säga att de alltid innehåller lika många elektroner som protoner. Samtidigt gick vi också igenom att de flesta atomslag inte är helt ”nöjda” med sina elektroner och att naturen strävar efter att ge dem så kallade ädelgasskal (lika många valenselektroner som närmaste ädelgas).

Ett sätt att uppnå detta för en atom är genom att göra sig av med överflödiga elektroner eller genom att ta upp så många elektroner som saknas. Som exempel kan vi titta på metallen litium (atomnummer 3) som har två elektroner i K-skalet och en i L-skalet (som är litiums valensskal). Naturen strävar dock efter att litiumatomen ska bli av med valenselektronen och på så vis likna ädelgasen helium (se tabellen nedan över de båda ämnenas elektronskal).

Ett sätt att lyckas med detta är att ge bort elektronen till en annan, mer ”elektronhungrig”, atom. Om detta sker får litiumatomen totalt sett två elektroner, vilket leder till att den får ett underskott av elektroner om vi jämför med antalet protoner som fortfarande är tre. Eftersom de positivt laddade protonerna nu är i majoritet kommer litiumatomen som helhet att vara positivt laddad med laddningen 1+. I och med detta är litiumatomen inte längre någon atom eftersom atomer alltid är oladdade som helhet. Men om det inte är en atom, vad är det då?

Joner och hur de namnges

Atomer som har blivit laddade kallas i stället för joner. En jon kan antingen vara positivt laddad (färre elektroner än protoner) eller negativt laddad (fler elektroner än protoner).

En jon med positiv laddning namnges genom att man tar namnet på det motsvarande atomslaget (i vårt fall litium) och lägger på ändelsen -jon. Vår positivt laddade jon är alltså en litiumjon.

Om man i stället har att göra med en negativt laddad jon använder man en del av atomslagets latinska eller svenska namn och lägger därefter på ändelsen -idjon. En neagiv jon av atomslaget klor kallas till exempel kloridjon medan en negativ jon av atomslaget syre kallas för oxidjon.

Ska man skriva jonen med kemiska beteckningar tar man det motsvarande atomslagets beteckning (i vårt fall Li) och skriver laddningen med upphöjda tecken till höger om denna. Litiumjonen borde alltså få beteckningen Li¹⁺. Det vanligaste är dock att siffran 1 utelämnas och att man skriver Li⁺. Samma sak gäller för negativt laddade joner; en kloridjon med laddningen 1− skrivs Cl⁻ och en oxidjon med laddningen 2− skrivs O²⁻.

Elektroner kan inte försvinna

Nog om detta! Låt oss i stället gå tillbaka till litiumatomen. En elektron kan inte bara ”försvinna” från en atom, utan måste kunna tas upp av någon annan atom om den ska kunna avges. Ett exempel på ett atomslag som kan tänkas ta upp vår litiumatoms elektron är fluor (atomnummer 9). En fluoratom har 2 elektroner i K-skalet och 7 stycken i L-skalet. Detta innebär att den bara behöver en elektron extra för att få likadana elektronskal som ädelgasen neon (se tabellen nedan). Om detta sker bildas en negativt laddad fluoridjon med laddningen 1−.

Vi känner nu till ett atomslag som gärna avger en elektron och ett annat atomslag som gärna tar upp en elektron. Låter vi litium reagera med fluor är det alltså inte så svårt att lista ut vad som händer – litiumatomerna avger sina valenselektroner och fluoratomerna kommer att ta upp dem (håll muspekaren över figuren nedan).

Övningsuppgifter

Nedan följer ett gäng övningsuppgifter på det du hittills har lärt dig. Tänk på att det viktigaste inte är att du ska klara dem direkt, utan att du ska förstå konceptet när du läser det rätta svaret.