Атомы образуют химические связи, чтобы сделать их внешние электронные оболочки более стабильными. Тип химической связи максимизирует стабильность атомов, которые ее образуют. Ионная связь, когда один атом по существу отдает электрон другому, образуется, когда один атом становится стабильным, теряя свои внешние электроны, а другие атомы становятся стабильными (обычно, заполняя свою валентную оболочку), приобретая электроны. Ковалентные связи образуются при совместном использовании атомов, что обеспечивает наивысшую стабильность. Помимо ионных и ковалентных химических связей существуют и другие типы связей.
Связи и валентные электроны
Самая первая электронная оболочка содержит только два электрона. Атом водорода (атомный номер 1) имеет один протон и одинокий электрон, поэтому он может легко поделиться своим электроном с внешней оболочкой другого атома. Атом гелия (атомный номер 2) имеет два протона и два электрона. Два электрона завершают его внешнюю электронную оболочку (единственную электронную оболочку, которую он имеет), плюс таким образом атом электрически нейтрален. Это делает гелий стабильным и маловероятным образование химической связи.
За исключением водорода и гелия, проще всего применить правило октетов, чтобы предсказать, будут ли два атома образовывать связи. и сколько связей они сформируют. Большинству атомов требуется восемь электронов для завершения своей внешней оболочки. Таким образом, атом, имеющий два внешних электрона, часто образует химическую связь с атомом, которому не хватает двух электронов, чтобы быть “полным”.
Например, Атом натрия имеет один неподеленный электрон во внешней оболочке. Атому хлора, напротив, не хватает одного электрона, чтобы заполнить его внешнюю оболочку. Натрий с готовностью отдает свой внешний электрон (образуя ион Na + , так как тогда у него на один протон больше, чем электронов), в то время как хлор легко принимает подаренный электрон (делая Cl – ион, поскольку хлор стабилен, когда у него на один электрон больше, чем протонов). Натрий и хлор образуют ионную связь друг с другом с образованием поваренной соли (хлорида натрия).
Примечание об электрическом заряде
Вы можете быть сбиты с толку относительно того, связана ли стабильность атома с его электрическим зарядом. Атом, который получает или теряет электрон для образования иона, более стабилен, чем нейтральный атом, если ион получает полную электронную оболочку, образуя ион.
Поскольку противоположно заряженные ионы притягиваются друг к другу, эти атомы легко образуют химические связи друг с другом.
Почему атомы образуют связи?
Вы можете использовать периодическую таблицу, чтобы сделать несколько прогнозов относительно того, будут ли атомы образовывать связи и какой тип связей они могут образовывать друг с другом. В дальнем правом углу таблицы Менделеева находится группа элементов, называемых благородными газами. Атомы этих элементов (например, гелия, криптона, неона) имеют полные внешние электронные оболочки. Эти атомы стабильны и очень редко образуют связи с другими атомами..
Один из лучших способов предсказать, будут ли атомы связываться друг с другом и какой тип связей они будут образовывать, – это сравнить значения электроотрицательности атомов. Электроотрицательность – это мера притяжения атома к электронам в химической связи.
Большая разница между значениями электроотрицательности между атомами указывает на то, что один атом притягивается к электронам. , а другой может принимать электроны. Эти атомы обычно образуют ионные связи друг с другом. Этот тип связи образуется между атомом металла и атомом неметалла.
Если значения электроотрицательности между двумя атомами сопоставимы, они все равно могут образовывать химические связи для увеличения стабильность их валентной электронной оболочки. Эти атомы обычно образуют ковалентные связи.
Вы можете посмотреть значения электроотрицательности для каждого атома, чтобы сравнить их и решить, образует ли атом связь или нет. Электроотрицательность – это тренд периодической таблицы, поэтому вы можете делать общие прогнозы, не ища конкретных значений. Электроотрицательность увеличивается по мере того, как вы перемещаетесь слева направо по таблице Менделеева (кроме благородных газов). Он уменьшается при перемещении вниз по столбцу или группе таблицы. Атомы в левой части таблицы легко образуют ионные связи с атомами в правой части (опять же, за исключением благородных газов). Атомы в середине таблицы часто образуют металлические или ковалентные связи друг с другом.
