Может ли количество электронов в атоме быть больше количества протонов?

[bookreader]

Хотя атом в целом электронейтрален, но он содержит положительно заряженное ядро. И это ядро притягивает к себе любые отрицательно заряженные частицы, находящиеся на любом расстоянии от него (но с силой обратно пропорциональной квадрату расстояния). И если силы притяжения электрона к ядру этого атома оказываются больше, чем силы притяжения к другим телам находящимся в пространстве, то электрон образует с этим атомом единую систему, теперь уже имеющую избыточный отрицательный заряд и называемую - ион.

Вы почему-то забываете про электронную оболочку. Если взять к примеру водород: у него оболочка имеет сферическую симметрию. Сумма электростатического поля ядра и такой оболочки "за пределами" оболочки нулевая.

Пишут об отрицательных ионах водорода. Простая модель со сферой не даст таких ионов.

Можно конечно предположить поляризацию атома в поле внешнего электрона до состояния диполя. Но сохранится ли поляризация при их соединении?

В общем, есть о чём подумать. Но почему-то в популярной литературе я ничего про это не встречал.

[M_GM]

Но вряд ли можно считать эту оболочку чем то вроде металлического шарика,
полностью нейтрализующего силовые линии электростатического поля создаваемого ядром атома.

И вы забываете, что эта оболочка вполне может принять второй электрон с противоположным спином.

 

И хотя эта структура не будет столь устойчива как атом гелия, тем не менее положительная частица может взаимодействовать и несколькими отрицательными, даже если их суммарный заряд больше положительного. И будут эти два электрона болтаться вокруг ядра на одной орбитали (в общем электронном облаке). Да, несколько большего размера из-за взаимного отталкивания электронов. Тем не менее с некоторым минимумом энергии по сравнению с суммой энергий отдельных атом + электрон.

[bookreader]

Но вряд ли можно считать эту оболочку чем то вроде металлического шарика,

полностью нейтрализующего силовые линии электростатического поля создаваемого ядром атома.

И вы забываете, что эта оболочка вполне может принять второй электрон с противоположным спином.

 

И хотя эта структура не будет столь устойчива как атом гелия, тем не менее положительная частица может взаимодействовать и несколькими отрицательными, даже если их суммарный заряд больше положительного. И будут эти два электрона болтаться вокруг ядра на одной орбитали (в общем электронном облаке). Да, несколько большего размера из-за взаимного отталкивания электронов. Тем не менее с некоторым минимумом энергии по сравнению с суммой энергий отдельных атом + электрон.

 

Ваши рассуждения противоречат популярным изложениям физики. Если взять модель атома водорода с его s-электроном, то вне "шарика" напряжённость электростатического поля ноль.

 

Утверждения про одну орбиталь, противоположный спин и устойчивость требуют объяснений. Для меня лично сказанное Вами неочевидно. Если брать водород и планетарную модель - то да, электроны могут занимать противоположные точки на одном диаметре. А если посчитать по квантовой механике с её "размазанностью", то я не знаю: в ней я не настолько силён. А если обобщать на кратные ионы и молекулы, то всё ещё непонятнее.

 

В любом случае удивительно, что такая популярная идея про разнополярные ионы не имеет такого-же популярного теоретического обоснования. Точнее, обоснование однобоко. Даже термин "энергия ионизации" относится только к положительным ионам.

[M_GM]

 Даже термин "энергия ионизации" относится только к положительным ионам.

Естественно, т.к. это энергия отрыва электрона.

Но есть количественная характеристика "Сродство к электрону",

которая определяет энергетический эффект  присоединения электрона к нейтральному атому,

т.е. образования отрицательного иона.

Для водорода F=72,8 кДж/моль, для фтора F=332,7 кДж/моль