Zakaj atomi med seboj tvorijo kemične vezi

Atomi tvorijo kemične vezi, da postanejo njihove zunanje elektronske lupine bolj stabilne. Vrsta kemijske vezi maksimira stabilnost atomov, ki jo tvorijo. Ionska vez, kjer en atom v bistvu daje elektron drugemu, nastane, ko en atom postane stabilen izgubijo svoje zunanje elektrone in ostali atomi postanejo stabilni (običajno tako, da napolnijo svojo valenčno lupino) s pridobivanjem elektronov. Kovalentne vezi nastanejo pri deljenju atomov, kar ima najvišjo stabilnost. Obstajajo tudi druge vrste vezi, razen ionskih in kovalentnih kemičnih vezi.

Prva elektronska lupina ima samo dva elektrona. Atom vodika (atomska številka 1) ima en proton in osamljen elektron, tako da lahko zlahka deli svoj elektron z zunanjo lupino drugega atoma. Atom helija (atomska številka 2) ima dva protona in dva elektrona. Dva elektrona dokončata svojo zunanjo elektronsko lupino (edino elektronsko lupino, ki jo ima), poleg tega je atom na ta način električno nevtralen. Zaradi tega je helij stabilen in malo verjetno, da bo tvoril kemično vez.

Pretekli vodik in helij je najlažje uporabiti pravilo okteta predvideti, ali bosta dva atoma tvorila vezi in koliko vezi bosta tvorila. Za dokončanje zunanje lupine večina atomov potrebuje osem elektronov. Torej, atom, ki ima dva zunanja elektrona, bo pogosto tvoril kemijsko vez z atomom, ki mu manjka dva elektrona, da bi bil "popoln".

Natrijev atom ima na primer en osamljen elektron v svoji zunanji lupini. Atom klora je nasprotno kratek en elektron, ki zapolni svojo zunanjo lupino. Natrij zlahka podari svoj zunanji elektron (tvori Na⁺ ion, saj ima potem en proton več, kot ga imajo elektroni, medtem ko klor zlahka sprejme darovani elektron (zaradi česar Cl^- ion, saj je klor stabilen, ko ima še en elektron kot ga imajo protoni). Natrij in klor tvorita ionsko vez med seboj tvorijo namizno sol (natrijev klorid).

Morda ste zmedeni, ali je stabilnost atoma povezana z njegovim električnim nabojem. Atom, ki pridobi ali izgubi elektron, da tvori ion, je bolj stabilen kot nevtralen atom, če ion s tvorbo iona dobi polno elektronsko lupino.

Ker se nasprotno nabiti ioni medsebojno privlačijo, bodo ti atomi med seboj zlahka tvorili kemične vezi.

Lahko uporabite periodična tabela narediti več napovedi, ali bodo atomi tvorili vezi in kakšno vez lahko tvorijo med seboj. Na skrajni desni strani periodične tabele je skupina elementov, imenovana žlahtni plini. Atomi teh elementov (npr. Helij, kripton, neon) imajo polne zunanje elektronske lupine. Ti atomi so stabilni in zelo redko tvorijo vezi z drugimi atomi.

Eden najboljših načinov za napovedovanje, ali se bodo atomi povezali med seboj in kakšno vez bodo tvorili, je primerjava vrednosti elektronegativnosti atomov. Elektronegativnost je merilo privlačnosti, ki ga ima atom na elektrone v kemični vezi.

Velika razlika med vrednostmi elektronegativnosti med atomi kaže, da en atom privlači elektrone, drugi pa lahko sprejema elektrone. Ti atomi običajno tvorijo ionske vezi med seboj. Ta vrsta vezi tvori med atomom kovine in nemetalnim atomom.

Če sta vrednosti elektronegativnosti med dvema atomoma primerljivi, lahko še vedno tvorita kemične vezi za povečanje njihove stabilnosti valenčni elektron lupina. Ti atomi običajno tvorijo kovalentne vezi.

Za vsak atom lahko poiščete vrednosti elektronegativnosti in jih primerjate ter se odločite, ali bo atom tvoril vez ali ne. Elektronegativnost je trend periodične tabele, zato lahko dajete splošne napovedi, ne da bi iskali posebne vrednosti. Električna negativnost se poveča, ko se premikate od leve proti desni skozi periodično tabelo (razen plemenitih plinov). Ko se premikate po stolpcu ali skupini tabele, se zmanjšuje. Atomi na levi strani mize zlahka tvorijo ionske vezi z atomi na desni strani (spet razen plemenitih plinov). Atomi na sredini mize pogosto tvorijo kovinske ali kovalentne vezi med seboj.