Tabella delle cariche degli elementi chimici comuni

Le cariche che compaiono in alcuni elementi chimici comuni sono: idrogeno (H) 1+; carbonio (C) 4+; ossigeno (O) 2-; cloro (Cl) 1-. Questo tipo di nomenclatura può essere osservato anche nell’anione solfuro (S ^2- ), nell’anione cloruro (Cl ^– ), nel catione potassio (K ⁺ ) o nel catione cobaltoso (Co ²⁺ ).

elementi chimici ed elettroni

numero atomico

Gli atomi sono costituiti da particelle chiamate protoni, neutroni ed elettroni. I protoni hanno una carica positiva, i neutroni una carica neutra e gli elettroni una carica positiva.

Il numero atomico (Z) distingue i diversi elementi e indica il numero di protoni nell’atomo.

In un atomo con carica neutra, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni. Il numero atomico indica quindi anche il numero di elettroni e, in questo modo, ci permette di conoscere la configurazione elettronica degli atomi. Ad esempio, l’idrogeno ha un numero atomico di 1, cioè ha solo 1 elettrone.

numero di Massa

Il numero di massa (A), invece, indica il numero totale di protoni e neutroni che un atomo contiene nel suo nucleo. Nel caso dell’idrogeno, anche il numero di massa è 1. Inoltre, il numero di massa rappresenta la massa in grammi, che contiene una quantità di una sostanza di 6,022 × 10 ²³  atomi. Questo numero è noto anche come numero di Avogadro.

Nella tavola periodica possiamo trovare elementi chimici che hanno lo stesso numero atomico, ma diversi numeri di massa. Questi sono noti come isotopi.

Qual è la carica di un elemento chimico?

numero di valenza

Per capire in cosa consiste la carica di un atomo è necessario capire come sono distribuiti gli elettroni nei diversi livelli energetici e quali sono gli elettroni di valenza.

Quando gli elettroni nell’atomo di un elemento riempiono il suo ultimo livello di energia o guscio esterno, quell’atomo è considerato più stabile. Gli elettroni di valenza sono, appunto, gli elettroni che si trovano in quell’ultimo livello energetico (n) e sono quelli che interagiscono con altri atomi dello stesso elemento chimico o altri.

Gli elettroni di valenza hanno una maggiore facilità a creare legami tra gli atomi, poiché sono più lontani dal nucleo. Ciò avviene attraverso lo scambio di elettroni, donando o ricevendo elettroni.

La valenza di un elemento è definita come il numero di elettroni di cui ha bisogno o che ha lasciato per completare l’ultimo livello. Ad esempio, poiché i gas nobili hanno un guscio esterno completo, la loro valenza è zero. Altri elementi, come il sodio (Na), hanno un numero di valenza pari a 1, perché ha un solo elettrone di valenza. Ciò significa che se perdi un elettrone puoi completare l’ultimo livello di energia.

numero di ossidazione

Il numero di ossidazione indica la tendenza di un elemento a cedere o ricevere elettroni e quindi ad essere più stabile. Questo dipende principalmente dal numero di elettroni nel guscio esterno di un atomo, cioè il guscio in cui si trovano gli elettroni di valenza.

Poiché esistono elementi con più di una valenza, i numeri di ossidazione vengono utilizzati per identificare il numero di elettroni che l’atomo deve guadagnare o perdere. Il numero di ossidazione rappresenta il numero di elettroni condivisi dall’atomo di un elemento quando si lega a un altro. È il numero di valenza, ma con segno positivo o negativo.

Il numero di ossidazione può essere definito come la carica elettrica immaginaria assegnata a un atomo. Questo numero indica la sua possibile carica e ci permette di contare gli elettroni. Nel caso degli ioni elementari, il numero di ossidazione coincide con la loro effettiva carica elettrica.

Il numero di ossidazione è positivo se l’atomo perde elettroni e negativo se acquista elettroni. Il numero di ossidazione è solitamente espresso sia in numeri romani (+I, +II, +III, +IV, –I, –II, …., ecc.), sia in numeri arabi (+1, +2, +3 , +4, –1, –2, …., ecc.).

Alcuni elementi che condividono caratteristiche simili hanno gli stessi numeri di ossidazione. Ad esempio, l’ossigeno (O) ha numero di ossidazione -2 in tutti i suoi composti, ad eccezione dei perossidi, il cui numero di ossidazione è -1; e metalli alcalini, come sodio (Na) o potassio (K) hanno un numero di ossidazione di +1.

numero di carico

Nella tavola periodica si trovano in periodi o righe in cui si trovano tutti gli elementi che hanno un numero uguale di livelli di energia. Nelle colonne o nei gruppi ci sono gli atomi che hanno la stessa configurazione elettronica nell’ultimo livello.

La tendenza degli elementi a cedere o acquisire elettroni è nota come elettronegatività. Gli elementi elettropositivi tendono a donare elettroni e formare ioni positivi, chiamati cationi. Gli elementi elettronegativi che tendono a catturare gli elettroni formano ioni negativi o anioni.

Quando il numero di elettroni in un atomo nel suo stato fondamentale è uguale al numero di protoni che contiene nel nucleo, cioè al suo numero atomico, l’atomo ha una carica elettrica pari a 0. Quando l’atomo perde o acquista elettroni diventa uno ione, con carica diversa da zero.

Negli ioni che hanno un solo atomo, la carica elettrica è uguale al numero di ossidazione. Ma per differenziare il numero di ossidazione, il segno corrispondente è scritto a sinistra del numero: -1, -2, +3, +5, ecc. Invece, per indicare il numero di addebito, il segno è scritto a destra. Ad esempio, lo ione calcio è espresso: Ca ²⁺ .

Tabella di caricamento degli elementi chimici comuni

Alcune delle cariche degli elementi chimici più comuni sono:

Cariche di altri elementi chimici

Bibliografia

• Tovar Júlvez, TR La tavola periodica: come imparare gli elementi chimici, i loro simboli e le loro valenze, in modo semplice e divertente. (2020). Spagna. Tomás R. Tovar Júlvez.
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