Katjon eller anjon?
En jon är en atom som har fått eller lämnat ifrån sig elektroner. Då är antalet elektroner (−) inte längre lika med antalet protoner (+), och atomen får en laddning. Positiva joner heter katjoner, negativa heter anjoner.
har lämnat elektroner
har tagit upp elektroner
Minnesregel: katjon har ett t som ser ut som ett +. Anjon = A Negativ jon.
Elektronerna sitter i skal, och varje skal har plats för ett visst antal
- Skalen fylls inifrån och ut. Ett skal måste vara fullt innan nästa börjar.
- Det innersta skalet (K) rymmer bara 2.
- Nästa skal (L) rymmer 8, och skalet efter (M) fylls också till 8.
- Elektronerna i det yttersta skalet kallas ytterelektroner (eller valenselektroner). Det är bara de som deltar när atomer binder till varandra eller bildar joner.
M-skalet rymmer egentligen 18, men för de första 20 grundämnena (till och med kalcium) räcker regeln 2, 8, 8.
Antal elektroner = atomnumret (lika många som protonerna). Räkna ut skalen så här:
2 + 8 + 1 → 1 längst ut
2 + 8 + 2 → 2 längst ut
2 + 8 + 3 → 3 längst ut
2 + 6 → 6 längst ut
2 + 8 + 6 → 6 längst ut
2 + 8 + 7 → 7 längst ut
Vanligt misstag: Al har 13 elektroner, men det blir inte 8 + 5. Första skalet tar bara 2, så det blir 2 + 8 + 3.
Natrium lämnar en elektron. Klor tar emot en.
Protonerna i kärnan ändras aldrig. Bara elektronerna flyttar. Laddning = protoner − elektroner.
Båda vill ha ett fullt yttersta skal
Natrium har 1 elektron längst ut. Det är lättare att släppa den än att skaffa 7 till. Kvar blir ett fullt skal med 8, precis som ädelgasen neon.
Klor har 7 elektroner längst ut. Det är lättare att ta 1 till än att släppa 7. Då blir skalet fullt med 8, precis som ädelgasen argon.
Metaller blir katjoner. Icke-metaller blir anjoner.
| Grupp 1 | Na, K, Li | +1 | Na⁺ |
| Grupp 2 | Mg, Ca | +2 | Mg²⁺ |
| Grupp 13 | Al | +3 | Al³⁺ |
| Grupp 17 | F, Cl, Br | −1 | Cl⁻ |
| Grupp 16 | O, S | −2 | O²⁻ |
| Grupp 15 | N | −3 | N³⁻ |
Antalet ytterelektroner bestämmer laddningen. Räkna dem med skalen (2, 8, 8) som i avsnitt 1. Genväg: i grupp 1 och 2 är det gruppnumret, i grupp 13–17 sista siffran (Al i grupp 13 har 3, Cl i grupp 17 har 7).
Katjonen behåller namnet. Anjonen får -id.
- natriumjonNa⁺
- magnesiumjonMg²⁺
- aluminiumjonAl³⁺
- kloridjonCl⁻
- oxidjonO²⁻
- sulfidjonS²⁻
Katjonen krymper. Anjonen sväller.
186 pm
102 pm
Ett helt skal försvinner, så jonen blir mycket mindre.
99 pm
181 pm
Fler elektroner knuffar på varandra, så jonen blir större.
pm = pikometer, en miljondels miljondels meter. Cirklarna är ritade i samma skala.
Flera atomer kan dela på en laddning
En sammansatt jon är en grupp atomer som sitter ihop och som tillsammans har fått eller lämnat elektroner.
Streckad linje = jonens gräns. Allt innanför bär laddningen tillsammans.
●● = fritt elektronpar
Plusjoner fungerar likadant åt andra hållet. N binder normalt 3 väten. Då blir ett elektronpar över, ett fritt elektronpar. En vätejon H⁺ är en proton utan elektron, och den fäster på just det paret. Nu finns det en proton mer än elektroner, och plusladdningen delas av hela gruppen.
Här är de vanligaste. De flesta sammansatta joner är anjoner. Strecken visar bara vilka atomer som sitter ihop.
I boken skrivs det ibland med hakparentes: [SO₄]²⁻. Det betyder samma sak.
Plus och minus dras till varandra och bildar ett salt
I koksalt sitter Na⁺ och Cl⁻ omväxlande i ett gitter. Det kallas jonbindning. Laddningarna måste ta ut varandra, summan blir 0.
Katjonen skrivs först och anjonen sist, även i namnet: natriumklorid.
Klicka på det svar du tror är rätt
Vad kallas en positiv jon?
Katjon, t:et ser ut som ett plus.
Kalium (K) står i grupp 1. Vilken jon bildar det?
Metaller i grupp 1 har 1 elektron längst ut och lämnar bort den. Då finns det en proton mer än elektroner: +1.
Syre (O) står i grupp 16. Vilken jon bildar det?
Syre har 6 elektroner längst ut och tar upp 2 till för att få 8. Två extra elektroner: 2−.
En jon har 12 protoner och 10 elektroner. Vilken laddning har den?
Laddning = protoner − elektroner = 12 − 10 = +2. Det är Mg²⁺.
Vad heter Br⁻?
Anjoner av ett enda grundämne får ändelsen -id: klorid, oxid, bromid.
Vilken är störst?
Anjonen har fått en extra elektron, och elektronerna knuffar på varandra. Na⁺ är minst av dem.
Vad ändras när en atom blir en jon?
Bara elektronerna flyttar. Protonerna i kärnan är kvar, så det är fortfarande samma grundämne.
Ca²⁺ och Cl⁻ bildar ett salt. Vilken formel?
Två Cl⁻ behövs för att ta ut +2. Summan av laddningarna blir 0.
Aluminium (Al) står i grupp 13. Vilken jon bildar det?
13 elektroner = 2 + 8 + 3. Första skalet rymmer bara 2. Al lämnar bort de 3 yttersta och blir +3.
Hur många elektroner rymmer det innersta skalet?
Det innersta skalet (K) rymmer bara 2. Sedan 8 i nästa (L).
Svavel (S) har 16 elektroner. Hur sitter de i skalen?
Fyll inifrån: 2 i första, 8 i andra, resten (6) i tredje. 6 ytterelektroner.
Klor har 7 ytterelektroner. Vad är lättast för klor?
Med 1 elektron till blir det 8 längst ut. Det är mycket lättare än att bli av med 7.
Vilket av ämnena bildar en katjon?
Mg är en metall (grupp 2) och lämnar bort elektroner. S och F är icke-metaller och tar upp.
Vad heter saltet NaCl?
Katjonen först med sitt vanliga namn, sedan anjonen med -id.
Mg²⁺ och O²⁻ bildar ett salt. Vilken formel?
+2 och −2 tar ut varandra direkt, så det räcker med en av varje.
Al³⁺ och O²⁻ bildar ett salt. Vilken formel?
2 × (+3) = +6 och 3 × (−2) = −6. Summan blir 0.
Vad betyder den streckade linjen runt en sammansatt jon?
De extra elektronerna (eller den saknade) sitter inte på en viss atom, utan hör till hela jonen.
Vilken laddning har sulfatjonen?
SO₄²⁻. Gruppen har 2 elektroner mer än protoner.
Vad heter OH⁻?
OH⁻ är hydroxidjon. Oxidjon är O²⁻ och vätejon är H⁺.
Vad heter NO₃⁻?
Nitrat är den sammansatta jonen NO₃⁻. Nitrid är N³⁻, bara en kväveatom.
Vad är en vätejon H⁺?
Väte har 1 proton och 1 elektron. Utan elektronen är bara protonen kvar.
Hur många bindningar har kväve i NH₃?
N har 5 ytterelektroner och behöver 3 till för att få 8. Därför 3 bindningar, och ett fritt elektronpar över.
Hur kan N ha 4 väten i NH₄⁺?
H⁺ har ingen elektron. Den fäster på elektronparet som N redan hade, och hela jonen blir +.