Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe verschillen de eigenschappen van aluminium- en koperatomen van hun ionen?

Bij het vergelijken van aluminium- en koperatomen met hun respectievelijke ionen ontstaan ​​er verschillende opmerkelijke verschillen in hun eigenschappen:

1.Elektronische configuratie:

- Aluminiumatoom:Aluminium heeft een atoomnummer van 13 en het neutrale atoom bevat 13 elektronen. De elektronische configuratie is [Ne] 3s^2 3p^1.

- Aluminiumion (Al^3+):Wanneer aluminium drie valentie-elektronen verliest, vormt het een positief geladen aluminiumion (Al^3+). De elektronische configuratie van Al^3+ wordt [Ne].

- Koperatoom:Koper heeft een atoomnummer van 29 en het neutrale atoom bevat 29 elektronen. De elektronische configuratie is [Ar] 3d^10 4s^1.

- Koperion (Cu^2+):Bij verlies van twee valentie-elektronen vormt koper een positief geladen koperion (Cu^2+). De elektronische configuratie van Cu^2+ wordt [Ar] 3d^9.

2. Opladen:

- Aluminiumion:Al^3+ heeft een lading van +3 vanwege het verlies van drie elektronen.

- Koperion:Cu^2+ heeft een +2 lading omdat het twee elektronen verliest.

3. Grootte:

- Aluminiumion:wanneer een aluminiumatoom drie elektronen verliest, neemt de atoomstraal aanzienlijk af. Dit komt omdat het verwijderen van elektronen de positief geladen kern dichter bij de resterende elektronen brengt.

- Koperion:Op dezelfde manier zijn koperionen (Cu^2+) kleiner van formaat vergeleken met neutrale koperatomen. Het verlies van twee elektronen zorgt ervoor dat de atoomstraal van koper samentrekt.

4.Reactiviteit:

- Aluminiumion:Aluminiumionen (Al^3+) zijn reactiever dan aluminiumatomen. De hoge positieve lading van Al^3+ maakt het waarschijnlijker dat het negatief geladen ionen of moleculen aantrekt en zich ermee bindt.

- Koperion:Koperionen (Cu^2+) zijn ook reactiever dan neutrale koperatomen. Vanwege de gevulde 3D-elektronensubschil in Cu^2+ vertoont deze echter minder reactiviteit vergeleken met Al^3+.

5. Oxidatietoestanden:

- Aluminiumatoom:Aluminium vertoont doorgaans een +3 oxidatietoestand, zoals te zien is in Al^3+ ionen.

- Koperatoom:Koper kan verschillende oxidatietoestanden vertonen, waaronder +1 (Cu+), +2 (Cu^2+) en zelfs hogere oxidatietoestanden in bepaalde verbindingen.

Deze verschillen in eigenschappen tussen aluminium- en koperatomen en hun ionen hebben een aanzienlijke invloed op hun chemisch gedrag, reactiviteit en de vorming van verbindingen.