中性原子とは何ですか？（例付き） - 化学

中性原子は、そのプロトンと電子の数の間のトレードオフに電荷を欠いているものです。どちらも帯電した素粒子です。

陽子は中性子と凝集し、核を構成します。電子はぼやけて電子雲を定義しています。原子内の陽子の数（原子番号（Z）と等しい）が電子の数と等しい場合、原子内の電荷間にトレードオフがあると言われています。

水素原子。出典：Wikipedia経由のMets501。

たとえば、陽子と電子を持つ水素原子（上の画像）があるとします。陽子は原子の中心として原子の中心に位置し、電子は周囲の空間を周回し、原子核から離れるにつれて電子密度の低い領域を残します。

Zは電子の数（1p = 1e）に等しいため、これは中性原子です。H原子がその単一のプロトンを失った場合、原子半径は縮小し、プロトンの電荷が優勢になり、陽イオンH ⁺（水素）になります。一方、それは電子を獲得した場合、そこに二つの電子となり、それがHになる^-（水素化物）アニオン。

中性原子vsイオン

Hの中性原子の例では、陽子の数は電子の数に等しいことがわかりました（1p = 1e）。電子の損失または獲得に由来するイオンでは発生しない状況。

イオンは、電子の数の変化によって形成されます。これは、原子が電子を獲得する（-）か、失う（+）かのいずれかによるものです。

カチオンH ⁺の原子では、単一のプロトンの原子価電荷が、電子がまったく存在しない場合よりも優勢です（1p> 0e）。これは、周期表の他のすべての重い原子（np> ne）に当てはまります。

正電荷の存在は重要ではないように見えるかもしれませんが、問題の要素の特性を斜めに変更します。

一方、陰イオンHの原子に^-核（1P <2E）のみプロトンに対して二つの電子の優勢の負電荷。同様に、質量の大きい他の陰イオンは、陽子の数（np+とH ^- H.とは全く異なっています

よりよく知られている例は、金属ナトリウムの例です。その中性原子Na（Z = 11）には、11個の陽子があります。したがって、正の電荷（11p = 11e）を補償するには、11個の電子が必要です。

ナトリウムは非常に電気的陽性の金属元素であるため、非常に簡単に電子を失います。この場合、それはその原子価層（11p> 10e）の1つだけを失います。したがって、Na ⁺カチオンが形成され、これはアニオンと静電的に相互作用します。塩化物としては、Cl ^-、塩化ナトリウム塩は、塩化ナトリウム。

金属ナトリウムは有毒で腐食性がありますが、そのカチオンは細胞内にも存在します。これは、電子を獲得または喪失したときに、要素の特性が劇的に変化する方法を示しています。

一方、アニオンナ^-（ナトリウム、仮説）は存在しません。そしてそれが形成できれば、ナトリウムの化学的性質に反して電子を得るので、非常に反応性が高いでしょう。NAは^-その核（11P <12E）の正電荷を超える、12個の電子を有するであろう。

原子は共有結合して分子を生み出します。分子は化合物とも呼ばれます。分子内には孤立したイオンは存在できません。代わりに、正式な正または負の電荷を持つ原子があります。これらの荷電原子は分子の正味の電荷に影響を与え、分子を多原子イオンに変換します。

分子が中性であるためには、その原子の形式的な電荷の合計がゼロに等しくなければなりません。または、もっと簡単に言えば、その原子はすべて中性です。分子を構成する原子が中性であれば、これも中性になります。

たとえば、水分子H ₂ Oがあります。その2つのH原子は中性で、酸素原子も同様です。それらは、水素原子の画像に示されているのと同じ方法で表すことはできません。なぜなら、核は変化しないが、電子クラウドは変化するからです。

一方、ヒドロニウムイオンH ₃ O ⁺は、部分的に正に帯電した酸素原子を持っています。これは、この多原子イオンでは電子を失うため、陽子の数が電子の数よりも多いことを意味します。

中性酸素原子には、8つの陽子と8つの電子があります。それが2つの電子を得るとき、それは酸化物アニオン、O ^2-として知られているものを形成します。その中で、負の電荷が優勢であり、2つの電子が過剰です（8p <10e）。

中性酸素原子は、それらと反応して結合し、O ₂を形成する傾向が高い。このため、何も反応せずに、単独で「緩い」O原子が存在することはありません。このガスのすべての既知の反応は、分子状酸素O _2に起因します。

銅には29個の陽子と29個の電子があります（中性子に加えて）。酸素とは異なり、その中性原子は、その金属結合と比較的安定しているため、自然界で見つけることができます。

ナトリウムと同様に、電子を得るのではなく、電子を失う傾向があります。その電子構成および他の側面を考慮すると、1つまたは2つの電子を失う可能性があり、それぞれ第一銅カチオンCu ⁺、または第二銅Cu ²⁺になります。

Cu ⁺カチオンの電子は1つ少なく（29p <28e）、Cu ^2+の電子は2つ失われました（29p <27e）。

希ガス（He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn）は、中性原子の形で存在する数少ない元素の1つです。それらの原子番号は、それぞれ2、10、18、36、54、86です。彼らは電子を獲得したり失うことはありません。ただし、キセノン、Xeはフッ素と化合物を形成し、電子を失う可能性があります。

腐食から保護されている場合、金属は原子を中性に保ち、金属結合によって結合されます。合金、金属の固溶体では、原子は（ほとんど）中性のままです。例えば真鍮では、CuとZnの中性原子があります。