Γιατί ο άνθρακας και το πυρίτιο του βορίου δεν σχηματίζουν απλά ιόντα;
* Ενέργειες υψηλής ιονισμού: Η ενέργεια ιονισμού είναι η ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο. Αυτά τα στοιχεία έχουν σχετικά υψηλές ενέργειες ιονισμού, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται μια σημαντική ποσότητα ενέργειας για να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο από τα άτομα τους. Αυτό το καθιστά ενεργά δυσμενές για να χάσουν ηλεκτρόνια και να σχηματίσουν κατιόντα.
* Υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα: Η ηλεκτροαρνητικότητα μετρά την τάση ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια. Το βόριο, ο άνθρακας και το πυρίτιο έχουν σχετικά υψηλές ηλεκτροεγκεφαλικές ικανότητες, καθιστώντας τους πιο πιθανό να προσελκύσουν ηλεκτρόνια και όχι να τα χάσουν. Αυτό αποθαρρύνει περαιτέρω το σχηματισμό απλών κατιόντων.
Αντί να σχηματίζουν απλά ιόντα, αυτά τα στοιχεία τείνουν να επιτυγχάνουν σταθερές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας ομοιοπολικούς δεσμούς . Μοιράζονται ηλεκτρόνια με άλλα άτομα, σχηματίζοντας μόρια ή δομές δικτύου.
Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής εξήγηση για κάθε στοιχείο:
* βόριο: Το βόριο έχει μόνο 3 ηλεκτρόνια σθένους. Για να επιτευχθεί μια σταθερή οκτάδα, θα πρέπει να χάσει αυτά τα 3 ηλεκτρόνια, απαιτώντας μια πολύ υψηλή ενέργεια ιονισμού. Αντ 'αυτού, το βόριο σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς, συχνά με τρία άλλα άτομα, όπως φαίνεται στο τριφθορίδη βορίου (BF₃).
* άνθρακα: Ο άνθρακας έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους. Μπορεί να επιτύχει σταθερότητα σχηματίζοντας τέσσερις ομοιοπολικούς δεσμούς, όπως φαίνεται στο μεθάνιο (CH₄). Η διαμόρφωση απλών ιόντων θα απαιτούσε είτε να κερδίσει τέσσερα ηλεκτρόνια (εξαιρετικά απίθανη λόγω της ηλεκτροαρνητικότητάς του) είτε στην απώλεια τεσσάρων ηλεκτρονίων (υπερβολικά υψηλή ενέργεια ιονισμού).
* πυρίτιο: Παρόμοια με τον άνθρακα, το πυρίτιο έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα στοιχεία. Μπορεί να σχηματίσει μακριές αλυσίδες και σύνθετες δομές, όπως στο διοξείδιο του πυριτίου (Sio₂), το κύριο συστατικό της άμμου.
Συνοπτικά, οι ενέργειες υψηλής ιονισμού και η ηλεκτροαρνητικότητα του βορίου, του άνθρακα και του πυριτίου καθιστούν ενεργά δυσμενή για να σχηματίσουν απλά ιόντα. Προτιμούν να σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς, μοιράζοντας ηλεκτρόνια με άλλα άτομα για να επιτύχουν σταθερότητα.
