Γιατί τα στοιχεία συμμετέχουν για να σχηματίσουν ενώσεις σε συγκεκριμένες αναλογίες;
1. Ο κανόνας οκτάδων:
* Τα άτομα είναι πιο σταθερά όταν έχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων. Αυτό είναι συχνά 8 ηλεκτρόνια (ο κανόνας οκτάδων), αν και ορισμένα στοιχεία όπως το ήλιο είναι σταθερά με μόλις 2.
* Για να επιτευχθεί αυτή η σταθερότητα, τα άτομα θα κερδίσουν, θα χάσουν ή θα μοιράζονται ηλεκτρόνια με άλλα άτομα.
2. Τύποι συγκόλλησης:
* Ιονική σύνδεση: Τα μέταλλα τείνουν να χάνουν ηλεκτρόνια για να γίνουν θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα), ενώ τα μη μέταλλα τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια για να γίνουν αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντα). Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ αυτών των αντίθετα φορτισμένων ιόντων σχηματίζει μια ιοντική ένωση.
* ομοιοπολική σύνδεση: Τα μη μέταλλα μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση. Η κατανομή των ηλεκτρονίων δημιουργεί έναν ισχυρό δεσμό μεταξύ των ατόμων, σχηματίζοντας ένα μόριο.
* Μεταλλική σύνδεση: Τα μέταλλα μοιράζονται ηλεκτρόνια ελεύθερα σε ολόκληρη τη μεταλλική δομή. Αυτό δημιουργεί μια "θάλασσα ηλεκτρονίων" και εξηγεί τις μοναδικές ιδιότητες των μετάλλων (ευελιξία, αγωγιμότητα).
3. Ηλεκτρόνια σθένους και χωρητικότητα συγκόλλησης:
* Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που ένα άτομο πρέπει να κερδίσει, να χάσει ή να μοιραστεί για να επιτύχει ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος είναι το σθένος του.
* Αυτό το σθένος καθορίζει την ικανότητα συγκόλλησης ενός στοιχείου - πόσα ομόλογα μπορεί να σχηματιστεί με άλλα άτομα.
4. Σταθερές αναλογίες:
* Οι συγκεκριμένες αναλογίες στις οποίες συνδυάζονται στοιχεία υπαγορεύονται από τα ηλεκτρόνια σθένους των συμμετεχόντων ατόμων. Για παράδειγμα, το νάτριο (NA) έχει ένα ηλεκτρόνιο σθένους και θέλει να το χάσει. Το χλώριο (CL) έχει επτά ηλεκτρόνια σθένους και θέλει να κερδίσει ένα. Επομένως, συνδυάζονται σε αναλογία 1:1 για να σχηματίσουν NaCl (χλωριούχο νάτριο).
Παράδειγμα:
* Το νερό (h₂o) είναι ένα κλασικό παράδειγμα. Το υδρογόνο (Η) έχει ένα ηλεκτρόνιο σθένους και χρειάζεται ένα ακόμη για να επιτύχει σταθερότητα. Το οξυγόνο (O) έχει έξι ηλεκτρόνια σθένους και χρειάζεται δύο ακόμη. Ως εκ τούτου, δύο άτομα υδρογόνου μοιράζονται τα ηλεκτρόνια τους με ένα άτομο οξυγόνου, δημιουργώντας ένα σταθερό μόριο νερού.
Συνοπτικά, τα στοιχεία συμμετέχουν σε συγκεκριμένες αναλογίες για να σχηματίσουν ενώσεις λόγω των ακόλουθων:
* Η μονάδα δίσκου για την επίτευξη σταθερής διαμόρφωσης ηλεκτρονίων (κανόνας οκτάδων).
* Οι διάφοροι τύποι χημικής σύνδεσης (ιοντικά, ομοιοπολικά, μεταλλικά).
* Το σταθερό σθένος κάθε στοιχείου, καθορίζοντας την ικανότητά του.
Αυτή η θεμελιώδης αρχή αποτελεί τη βάση για τη συντριπτική ποικιλομορφία και την προβλέψιμη συμπεριφορά των χημικών ενώσεων.
