Jonladdning i periodiska systemet

Många atomer har möjlighet att lämna ifrån sig elektroner och bli positivt laddade joner. Andra atomer kan ta upp elektroner och bli negativt laddade joner. Positiva och negativa joner kan sätta ihop sig och bilda jonföreningar. En jonförening har lika många plusladdningar som minusladdningar. För att räkna ut hur många joner som behövs av varje sort, behöver vi känna till hur stor laddning varje jon har.

Men hur kan vi veta jonladdningen? Det går förstås att lära sig alla joners laddningar utantill. Men för några ämnen finns det ett enklare sätt. Du kanske har sett en sån här tabell någon gång? Det är en uppställning av alla grundämnen – det periodiska systemet.

Vi ska följa en rad i det periodiska systemet och se vilka laddningar atomerna får, när de blir joner. Längst till vänster hittar vi natrium. En natriumatom har en elektron i sitt yttersta skal – en valenselektron. Hur blir atomen en jon? Jo, genom att göra sig av med sin enda valenselektron!

Jonens laddning blir då plus ett. Bredvid natrium, i den andra kolumnen, står magnesium. Den atomen har har två elektroner i sitt yttersta skal. Magnesiumatomer bildar därför joner med laddningen plus två, när de förlorar sina valenselektroner. Det finns ett mönster här...!

Nästa grundämne är... här borta. Aluminium, med tre valenselektroner. Den här jonen får laddningen plus tre. Varje steg åt höger gör att det blir en valenselektron till.

Nästa grundämne – kisel – har alltså fyra valenselektroner. Men kisel vill inte släppa ifrån sig sina elektroner. På den här raden är +3 den högsta laddningen vi kommer upp i. Hur är det med de negativa jonerna? De hittar vi till höger i det periodiska systemet.

Allra längst till höger hittar vi argon. Argon har åtta valenselektroner – ett “fullt yttre skal”. Såna atomer vill inte bilda några joner alls. Vi kan säga att de har laddningen “noll”. Ett steg till vänster om argon står klor.

Kloratomer behöver bara en enda elektron till, för att få ett fullt yttre skal. Jonen som bildas – kloridjonen – får laddningen minus ett. Ytterligare ett steg åt vänster, finns svavel. Svavel är två steg från att ha ett fullt yttre skal. Det betyder att svavel tar upp två elektroner.

Jonerna som bildas heter sulfidjoner och har laddningen minus 2. Fosfor följer mönstret och tar upp tre elektroner för att få ett fullt yttre skal. Den här jonen, fosfidjonen, får laddningen minus tre. På det här sättet kan vi alltså få reda på jonladdningen för ett ämne, bara genom att se var det står i det periodiska systemet. Från vänster är laddningen plus ett, plus två och plus tre.

Från höger är laddningen minus ett, minus två och minus tre. “noll”, I mitten av raden hittar vi kisel. Kisel kan bara bilda ett-minus och två-minusjoner, så det följer inte den enkla regeln för jonladdning som de andra ämnena gör. Vi väljer två ämnen: magnesium och fosfor. Vad kommer föreningen magnesiumfosfid få för kemisk formel? Börja med att hitta magnesium och fosfor i det periodiska systemet.

Magnesium står i den andra kolumnen, så magnesiumjonen har laddningen plus två. Fosfor står tre steg från noll-kolumnen längst till höger, så fosfidjonen har laddningen minus tre. I jonföreningen behöver det vara lika många plusladdningar som minusladdningar. För att få det, behöver du använda tre stycken magnesiumjoner, det blir totalt sex plusladdningar… ...och två stycken fosfidjoner. Totalt sex minusladdningar.

Formeln för magnesiumfosfid blir Mg3P2 Nu har vi bara tittat på grundämnena i tredje raden. De andra raderna i periodiska systemet följer i stort sett samma regel, men det finns några undantag. De tittar vi på nästa gång.