Γιατί τα στοιχεία πρέπει να επιτύχουν μια διαμόρφωση ευγενή αερίου;
* Κανόνας οκτάδων: Τα ευγενή αέρια έχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων, καθιστώντας τα εξαιρετικά μη αντιδραστικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το εξωτερικό κέλυφος τους είναι πλήρως γεμάτο και δεν κερδίζουν εύκολα ή χάνουν ηλεκτρόνια. Ο κανόνας οκτάδων δηλώνει ότι τα άτομα τείνουν να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων όπως αυτή ενός ευγενή αέριο, με οκτώ ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος τους (εκτός από το ήλιο, το οποίο έχει δύο).
* ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις: Ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος των ηλεκτρονίων δημιουργεί ισορροπία ηλεκτροστατικών δυνάμεων μέσα στο άτομο. Τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια είναι τέλεια ισορροπημένα από τον θετικά φορτισμένο πυρήνα, ελαχιστοποιώντας τις απωθητικές δυνάμεις και οδηγώντας σε μια σταθερή κατάσταση χαμηλής ενέργειας.
Πώς λειτουργεί:
* Κερδίζοντας ηλεκτρόνια: Τα μη μέταλλα τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια διαμόρφωση ευγενή αερίου. Για παράδειγμα, το χλώριο (CL) έχει 7 ηλεκτρόνια σθένους. Με την απόκτηση ενός ηλεκτρονίου, γίνεται CL- με 8 ηλεκτρόνια σθένους, παρόμοια με το αργόν (AR).
* απώλεια ηλεκτρόνων: Τα μέταλλα τείνουν να χάσουν ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια διαμόρφωση ευγενών αερίου. Για παράδειγμα, το νάτριο (NA) έχει 1 ηλεκτρόνιο σθένους. Με την απώλεια ενός ηλεκτρονίου, γίνεται Na+ με 8 ηλεκτρόνια σθένους στο δεύτερο κέλυφος του, παρόμοιο με το Neon (NE).
* Κοινή χρήση ηλεκτρόνων: Αυτό συμβαίνει στην ομοιοπολική σύνδεση. Τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση. Για παράδειγμα, στο νερό (H2O), το οξυγόνο (O) μοιράζεται δύο ηλεκτρόνια με δύο άτομα υδρογόνου (Η). Κάθε άτομο υδρογόνου έχει τώρα 2 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος (όπως το ήλιο) και το οξυγόνο έχει 8.
Εξαιρέσεις:
* Μεταβατικά μέταλλα: Πολλά μετά τα μεταβατικά μέταλλα δεν ακολουθούν αυστηρά τον κανόνα των οκτάδων. Μπορούν να έχουν περισσότερα από 8 ηλεκτρόνια στα εξωτερικά κελύφη τους, οδηγώντας σε ένα ευρύτερο φάσμα δυνατοτήτων συγκόλλησης.
* Στοιχεία με μικρότερους ατομικούς αριθμούς: Ορισμένα στοιχεία με μικρότερους ατομικούς αριθμούς, όπως το υδρογόνο και το ήλιο, μπορούν να επιτύχουν σταθερότητα με μόνο δύο ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος.
Συνοπτικά, αν και δεν είναι μια αυστηρή απαίτηση, η επίτευξη μιας ευγείας διαμόρφωσης αερίου επιτρέπει στα άτομα να επιτύχουν μια σταθερή κατάσταση χαμηλής ενέργειας, ελαχιστοποιώντας τις ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις και δημιουργώντας μια ισορροπημένη διάταξη ηλεκτρονίων. Πρόκειται για μια θεμελιώδη αρχή που αποτελεί τη βάση της χημικής σύνδεσης και τη συμπεριφορά των στοιχείων.
