De ce creează atomii obligațiuni chimice?

Atomii formează legături chimice pentru a face ca straturile exterioare ale electronilor să fie mai stabile. Tipul de legătură chimică maximizează stabilitatea atomilor care o formează. O legătură ionică, în care un atom donează în esență un electron către altul, se formează atunci când un atom devine stabil pierzând electronii exteriori, iar ceilalți atomi devin stabili (de obicei prin umplerea cochiliei sale de valență), câștigând electronii. Legăturile covalente se formează atunci când partajarea atomilor are ca rezultat cea mai mare stabilitate. Există și alte tipuri de legături, în afară de legăturile chimice ionice și covalente.

Obligații și electroni de valență

Chiar primul înveliș de electroni deține doar doi electroni. Un atom de hidrogen (numărul atomic 1) are un proton și un singur electron, astfel încât își poate împărtăși cu ușurință electronul cu învelișul exterior al altui atom. Un atom de heliu (atomic numărul 2), are doi protoni și doi electroni. Cei doi electroni își completează carcasa exterioară de electroni (singura coajă de electroni pe care o are), în plus, atomul este neutru electric în acest fel. Acest lucru face ca heliul să fie stabil și puțin probabil să formeze o legătură chimică.

Trecut de hidrogen și heliu, este mai ușor să aplici regula octetului pentru a prezice dacă doi atomi vor forma legături și câte legături vor forma. Majoritatea atomilor au nevoie de opt electroni pentru a-și completa carcasa exterioară. Deci, un atom care are doi electroni externi va forma adesea o legătură chimică cu un atom care îi lipsește doi electroni pentru a fi „complet”.

De exemplu, un atom de sodiu are un singur electron în carcasa sa exterioară. În schimb, un atom de clor este un electron scurt pentru a-și umple învelișul exterior. Sodiul își donează cu ușurință electronul exterior (formând Na⁺ ion, deoarece are apoi un proton mai mult decât are electroni), în timp ce clorul acceptă cu ușurință un electron donat (făcând Cl^- ion, deoarece clorul este stabil când are încă un electron decât protoni). Sodiul și clorul formează o legătură ionică între ele pentru a forma sare de masă (clorură de sodiu).

O notă despre încărcarea electrică

S-ar putea să fiți confuz dacă stabilitatea unui atom este legată de sarcina electrică a acestuia. Un atom care câștigă sau pierde un electron pentru a forma un ion este mai stabil decât un atom neutru dacă ionul capătă o coajă de electroni completă prin formarea ionului.

Deoarece ionii încărcați opus se atrag reciproc, acești atomi vor forma ușor legături chimice unul cu celălalt.

De ce formează atomii de obligațiuni?

Puteți utiliza tabelul periodic pentru a face mai multe predicții despre dacă atomii vor forma legături și ce tip de legături ar putea forma între ei. În partea dreaptă a tabelului periodic se află grupul de elemente numite gaze nobile. Atomii acestor elemente (de exemplu, heliu, kripton, neon) au cochilii de electroni exterioare complete. Acești atomi sunt stabili și foarte rar formează legături cu alți atomi.

Unul dintre cele mai bune moduri de a prezice dacă atomii se vor lega între ei și ce tip de legături vor forma este de a compara valorile electronegativității atomilor. Electronegativitatea este o măsură a atracției pe care un atom o are față de electroni într-o legătură chimică.

O diferență mare între valorile electronegativității între atomi indică faptul că un atom este atras de electroni, în timp ce celălalt poate accepta electroni. Acești atomi formează de obicei legături ionice unul cu celălalt. Acest tip de legătură se formează între un atom de metal și un atom nemetal.

Dacă valorile electronegativității între doi atomi sunt comparabile, ele pot încă forma legături chimice pentru a crește stabilitatea învelișului lor de electroni de valență. Acești atomi formează de obicei legături covalente.

Puteți căuta valori ale electronegativității pentru fiecare atom pentru a le compara și decide dacă un atom va forma o legătură sau nu. Electronegativitatea este o tendință periodică de tabel, deci puteți face predicții generale fără a căuta valori specifice. Electronegativitatea crește pe măsură ce treceți de la stânga la dreapta pe tabelul periodic (cu excepția gazelor nobile). Scade pe măsură ce coborâți o coloană sau un grup al tabelului. Atomii din partea stângă a mesei formează ușor legături ionice cu atomi în partea dreaptă (din nou, cu excepția gazelor nobile). Atomii din mijlocul mesei formează adesea legături metalice sau covalente între ele.