Ioni monoatomici

An ion is a chemical species with a net electrical charge. It can be composed of a single atom (monoatomic ion) or a group of atoms (polyatomic ion).

When the net charge is positive, the ion is called an ANION. In the presence of a net positive charge, the ion is called a CATION.

Example:

Na⁺; Cl^–; Ca²⁺; O^2- (monoatomic ions).
NH₄⁺, VO²⁺, CO₃^2-, SO₄^2-, PO₄^3- (polyatomic ions).

CATIONS

Let’s focus on the following monoatomic cation:

The positive charge +1 indicates that the number of protons exceeds the number of electrons by one.

This is obtained by subtracting one electron from the neutral atom, NOT by adding one proton.

Li⁺ 3 protons; 2 electrons.

From the current information, it’s not possible to determine the number of neutrons.

(If the calculation of subatomic particles is unclear, click here).

A positive ion, obtained by the removal of one or more electrons, is called a CATION

ANIONS

Let’s focus on the anion F^– obtained by the following neutral element:

Fluorine is composed of 9 protons, 10 neutrons, 9 electrons. The addition of one electron, results in the anion F^– .

F^– 9 protons; 10 neutrons 10 electrons

A negative ion, obtained by the addition of one or more electons, is called an anion.

A mistake that must be absolutely avoided, is adding or subtracting a proton instead of an electron. This mistake results in a change of the atomic number.

KEY POINTS:

A monoatomic cation is a positive ion, composed of a single atom, obtained by the removal of one or more electrons from a neutral element.
A monoatomic anion is a negative ion, composed of a single atom, obtained by the addition of one or more electrons from a neutral element.

SOLVED EXERCISE:

Calculate the number of protons, neutrons and electrons of the ion S^2-from the following neutral atom:

The atomic structure of the neutral atom is composed of 16 protons, 16 neutrons e 16 electrons;

It’s necessary to add or subtract a number of electrons consistent with the charge of the ion;

Therefore, the structure of the ion is made up of di 16 protons, 16 neutrons e 18 electrons.

Uno ione è un atomo o un gruppo di atomi dotati di carica elettrica. Se la carica è positiva si parla di CATIONI, se negativa si parla invece di ANIONI.

Un ulteriore classificazione può essere fatta in:

Ione monoatomico quando costituito da un singolo atomo. Esempi sono Na⁺, Fe³⁺, Ca²⁺, Cl^–, S^2-.
Ione poliatomico quando costituito da più atomi. Esempi sono NH₄⁺, VO²⁺, CO₃^2-, SO₄^2-, PO₄^3-.

CATIONI

Si prenda in considerazione il seguente ione monoatomico:

La carica positiva +1, riportata come apice in alto a destra, sta a indicare che il numero di protoni è maggiore di 1 unità rispetto al numero di elettroni.

Questo lo si ottiene sottraendo un elettrone all’elemento neutro e NON addizionando un protone:

Li⁺ 3 protoni; 4 neutroni; 2 elettroni

(se non ti è chiaro il calcolo delle particelle subatomiche clicca qui).

Uno ione positivo, ottenuto dalla RIMOZIONE di uno o più elettroni da un elemento neutro, prende il nome di CATIONE.

I cationi monoatomici sono elementi che hanno carattere metallico e che tendono facilmente a ossidarsi in presenza di un elemento non metallico.

ANIONI

Consideriamo lo ione monoatomico F^– ottenuto a partire dal seguente elemento neutro:

L’elemento neutro Fluoro è costituito da 9 protoni, 10 neutroni, 9 elettroni. L’addizione di un elettrone a questo elemento, permette di ottenere lo ione negativo F^– .

F^– 9 protoni; 10 neutroni; 10 elettroni

Uno ione negativo, ottenuto dall’ADDIZIONE di uno o più elettroni a un elemento neutro, prende il nome di ANIONE.

Un errore da NON commettere assolutamente è quello di sottrarre un protone anziché addizionare un elettrone. Tale errore comporterebbe come risultato il cambiamento del Numero Atomico.

Gli anioni monoatomici sono elementi che hanno un carattere non metallico e che tendono facilmente a ridursi in presenza di un metallo.

CONCETTI CHIAVE:

Un catione monoatomico è uno ione positivo, costituito da un singolo atomo, ottenuto rimuovendo uno o più elettroni dall’elemento neutro.
Un anione monoatomico è uno ione negativo, costituito da un singolo atomo, ottenuto addizionando uno o più elettroni all’elemento neutro.

ESERCIZIO SVOLTO:

Determinare il numero di protoni, neutroni ed elettroni dello ione S^2- a partire dal seguente elemento:

La struttura atomica dell’elemento neutro è costituita da 16 protoni, 16 neutroni e 16 elettroni;

Occorre addizionare o rimuovere un numero di elettroni coerente con la carica dello ione;

La struttura finale dello ione è fatta di 16 protoni, 16 neutroni e 18 elettroni.

MONOATOMIC IONS