Περιεχόμενο
- Ορισμός των όρων που χρησιμοποιούνται
- Κατιόντα και στρώμα σθένους
- Στρώμα ανιόντων και σθένους
- Εξαιρέσεις στην οκτάδα στρώματος σθένους
Οι χημικοί ενδιαφέρονται πολύ για τη συμπεριφορά του στρώματος σθένους ή του εξώτατου στρώματος, καθώς εκεί είναι που κατανέμονται τα ηλεκτρόνια που συμμετέχουν στους χημικούς δεσμούς. Τα άτομα μπορούν να γίνουν ιόντα κερδίζοντας ή χάνοντας ηλεκτρόνια για να γίνουν πιο σταθερά, όπως ευγενή αέρια. Οι δεσμοί που προκύπτουν από το σχηματισμό ιόντων ονομάζονται ιοντικοί δεσμοί.
Ορισμός των όρων που χρησιμοποιούνται
Για να περιγράψουμε τις ιδιότητες ενός σταθερού ιόντος, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε την ορολογία που σχετίζεται με το σχηματισμό ιόντων. Τα ιόντα είναι άτομα ή ομάδες ατόμων που έχουν θετικό ή αρνητικό φορτίο. Τα κατιόντα έχουν θετικά φορτία και είναι συνήθως μέταλλα, ενώ τα ανιόντα έχουν αρνητικό φορτίο και συνήθως είναι ηθικά. Το στρώμα σθένους είναι το εξόχως επίπεδο ενέργειας της ατομικής δομής. Τα ευγενή αέρια είναι μια εξαιρετικά χαμηλή ομάδα αντιδραστικότητας που περιλαμβάνει 18 στοιχεία. Είναι πρακτικά μη αντιδραστικά επειδή έχουν πολύ σταθερή ηλεκτρονική διάταξη. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση είναι η οργάνωση των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο.
Κατιόντα και στρώμα σθένους
Ένα άτομο που έχει χάσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια και επομένως έχει θετικό φορτίο ονομάζεται κατιόν. Η απώλεια ενός ή περισσοτέρων ηλεκτρονίων οδηγεί σε θετικό φορτίο επειδή το άτομο έχει περισσότερα πρωτόνια στον πυρήνα του από τα ηλεκτρόνια στις τροχιές. Τα κατιόντα σχηματίζονται για να ληφθεί ένα σταθερό στρώμα σθένους, όπως αυτό ενός ευγενούς αερίου. Για παράδειγμα, το ευγενές αέριο νέον έχει ένα στρώμα σθένους γεμάτο με οκτώ ηλεκτρόνια. Το στοιχείο νατρίου έχει ένα μόνο ηλεκτρόνιο σε αυτό το στρώμα. Εάν το νάτριο χάσει αυτό το ηλεκτρόνιο, το στρώμα σθένους του θα γίνει το προηγούμενο στρώμα, παρόμοιο με αυτό του νέου, και έτσι θα γίνει πιο σταθερό. Ο πυρήνας του νατρίου δεν αλλάζει, επομένως, το κατιόν που σχηματίζεται από την απώλεια ενός ηλεκτρονίου θα εμφανίζει ένα φορτίο +1. Το στοιχείο βαρίου έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους. Για να γίνετε πιο σταθεροί, πρέπει να χάσετε αυτά τα δύο ηλεκτρόνια και έτσι να αποκτήσετε ένα στρώμα σθένους όπως αυτό του ευγενούς αερίου ξένου.
Στρώμα ανιόντων και σθένους
Ένα άτομο που έχει αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια και, κατά συνέπεια, έχει αρνητικό φορτίο, ονομάζεται ανιόν. Το κέρδος ενός ή περισσοτέρων ηλεκτρονίων δημιουργεί αρνητικό φορτίο επειδή το άτομο έχει περισσότερα άτομα στα τροχιακά από τα πρωτόνια στον πυρήνα. Τα ανιόντα σχηματίζονται επίσης για να φθάσουν σε ένα στρώμα σθένους παρόμοιο με αυτό των ευγενών αερίων. η διαφορά είναι ότι παίρνουν ηλεκτρόνια για αυτό. Για παράδειγμα, το στοιχείο χλωρίου έχει ένα στρώμα σθένους παρόμοιο με αυτό του ευγενούς αερίου αργού όταν αποκτά ένα ηλεκτρόνιο. Το ιόν χλωριδίου έχει αρνητικό φορτίο επειδή έχει ένα περισσότερο ηλεκτρόνιο από τα πρωτόνια. Το στοιχείο αζώτου, το οποίο έχει πέντε ηλεκτρόνια σθένους, πρέπει να αποκτήσει τρία ηλεκτρόνια για να μοιάζει με αέριο νέον. Όταν κερδίζετε τρία ηλεκτρόνια, αρχίζετε να έχετε μια φόρτιση -3.
Εξαιρέσεις στην οκτάδα στρώματος σθένους
Αν και ο σχηματισμός οκτάδας στο στρώμα σθένους είναι η πιο σταθερή δυνατότητα, άλλες ηλεκτρονικές διευθετήσεις μπορούν επίσης να προάγουν τη σταθερότητα. Πολλά από τα στοιχεία μετάβασης χάνουν ηλεκτρόνια για να αποκτήσουν ένα σταθερό σθένος, αλλά το στρώμα σθένους έχει περισσότερα από οκτώ ηλεκτρόνια λόγω των ηλεκτρονίων που υπάρχουν ήδη στις τροχιές. Το ευγενές αέριο ηλίου αποτελεί επίσης εξαίρεση στον κανόνα. Το κέλυφος του σθένους έχει μόνο δύο ηλεκτρόνια.