Een ion is een atoom of een groepje atomen dat een elektrische lading heeft, omdat het elektronen heeft verloren of opgenomen. Als een atoom elektronen verliest, krijgt het een positieve lading (een positief ion of kation). Als een atoom elektronen opneemt, krijgt het een negatieve lading (een negatief ion of anion).
Er zijn verschillende manieren om de lading van een ion te bepalen:
-
Met behulp van het periodiek systeem (voor hoofdgroepselementen)
Voor elementen in de hoofdgroepen (de kolommen aan de linker- en rechterkant van het periodiek systeem) kun je de lading vaak afleiden uit de groep waarin het element staat:
- Groep 1: Deze elementen vormen ionen met een lading van +1.
- Groep 2: Deze elementen vormen ionen met een lading van +2.
- Groep 3: Deze elementen vormen ionen met een lading van +3.
- Groep 16: Deze elementen vormen ionen met een lading van −2.
- Groep 17: Deze elementen vormen ionen met een lading van −1.
- Groep 18 (de edelgassen): Deze reageren bijna niet en hebben geen lading (0).
Het is belangrijk om te weten dat dit een handig trucje is dat niet voor álle elementen werkt, vooral niet voor de overgangsmetalen in het midden van het periodiek systeem.
-
Opzoeken in tabellen of uit je hoofd leren
Voor veelvoorkomende ionen, zoals die van metalen en niet-metalen, is het handig om de lading uit je hoofd te leren of op te zoeken in een tabel (bijvoorbeeld in je Binas of een tabel die je van je docent krijgt).
Lading bepalen voor overgangsmetalen (zoals ijzer)
IJzer (Fe) is een overgangsmetaal en kan verschillende ladingen hebben, zoals Fe2+ (ijzer(II)-ion) of Fe3+ (ijzer(III)-ion). Om de lading van een overgangsmetaalion te bepalen, heb je meestal meer informatie nodig:
- De naam van de verbinding: Als er bijvoorbeeld 'ijzer(II)chloride' staat, geeft het Romeinse cijfer (II) direct de lading van het ijzerion aan (2+).
- De andere ionen in een zout: Omdat een zout altijd elektrisch neutraal is, kun je de lading van het overgangsmetaalion afleiden als je de lading van het andere ion weet.
Voorbeeld: De lading van het ijzerion in Fe2O3 bepalen
Om de lading van het ijzerion in de verbinding Fe2O3 te bepalen, gebruiken we de regel dat de totale lading van een verbinding altijd neutraal (0) is.
-
Bepaal de lading van het bekende ion:
Zuurstof (O) staat in Groep 16 van het periodiek systeem. Een zuurstofion (oxide-ion) heeft daarom een lading van 2−.
-
Bereken de totale negatieve lading:
In Fe2O3 zijn er 3 zuurstofatomen. De totale negatieve lading van de zuurstofionen is dus:
3×(2−)=6−
-
Bereken de totale positieve lading:
Omdat de totale lading van de verbinding 0 moet zijn, moeten de 2 ijzerionen samen een totale positieve lading van 6+ hebben om de 6− van de zuurstofionen te compenseren.
-
Bereken de lading van één ijzerion:
Als 2 ijzerionen samen 6+ zijn, dan is de lading van één ijzerion:
26+=3+
Dus, in de verbinding Fe2O3 heeft het ijzerion een lading van 3+, wat we noteren als Fe3+ en een ijzer(III)-ion noemen.