Πώς τα στοιχεία αποκτούν μια σταθερή ατομική δομή όπως αυτή που βρίσκεται στο ευγενές αέριο;
* ευγενή αέρια: Τα ευγενή αέρια, όπως το ήλιο (He), το Neon (NE), το Argon (AR), το Krypton (KR), το Xenon (XE) και το Radon (RN), είναι εξαιρετικά σταθερά. Αυτή η σταθερότητα προέρχεται από την ύπαρξη ενός πλήρους εξωτερικού κελύφους ηλεκτρονίων (ηλεκτρόνια σθένους). Αυτό το πλήρες εξωτερικό κέλυφος τα καθιστά μη αντιδραστικά και λιγότερο πιθανό να συμμετάσχουν στη χημική σύνδεση.
* Κανόνας οκτάδων: Ο κανόνας οκτάδων δηλώνει ότι τα άτομα τείνουν να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων με οκτώ ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος τους (κέλυφος σθένους). Αυτή η διαμόρφωση μοιάζει με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων των ευγενών αερίων.
Πώς τα στοιχεία επιτυγχάνουν μια σταθερή διαμόρφωση:
1. Ιονική σύνδεση: Τα στοιχεία που έχουν μερικά ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος τους (μέταλλα) τείνουν να χάνουν αυτά τα ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας θετικά φορτισμένα ιόντα που ονομάζονται κατιόντα. Στοιχεία που στερούνται μερικά ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος (μη μέταλλα) τείνουν να κερδίζουν ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας αρνητικά φορτισμένα ιόντα που ονομάζονται ανιόντα. Οι αντίθετες χρεώσεις των κατιόντων και των ανιόντων προσελκύουν ο ένας τον άλλον, σχηματίζοντας έναν ιοντικό δεσμό. Για παράδειγμα, το νάτριο (Na) χάνει ένα ηλεκτρόνιο για να γίνει Na+, ενώ το χλώριο (CL) κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο για να γίνει cl-. Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ Na+ και CL-σχηματίζει την ιοντική ένωση NaCl (αλάτι τραπεζιού).
2. ομοιοπολική σύνδεση: Δύο ή περισσότερα μη μέταλλα μπορούν να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση. Αυτή η κοινή χρήση αποτελεί ομοιοπολικό δεσμό. Για παράδειγμα, δύο άτομα χλωρίου (CL), το καθένα μοιράζονται ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσουν ένα μόριο CL2. Κάθε άτομο χλωρίου έχει τώρα οκτώ ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος.
3. Μεταλλική σύνδεση: Τα μέταλλα έχουν μια μοναδική σύνδεση όπου τα ηλεκτρόνια σθένους τους απομακρύνονται, σχηματίζοντας μια "θάλασσα ηλεκτρονίων". Αυτή η απομάκρυνση δημιουργεί μια ισχυρή ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ των θετικών μεταλλικών ιόντων και της θάλασσας των ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα μια σταθερή δομή.
Εξαιρέσεις από τον κανόνα οκτάδων:
* υδρογόνο: Το υδρογόνο χρειάζεται μόνο δύο ηλεκτρόνια για να επιτύχει μια σταθερή δομή όπως το ήλιο.
* Στοιχεία στην τρίτη περίοδο και πέρα: Αυτά τα στοιχεία μπορούν μερικές φορές να έχουν περισσότερα από οκτώ ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος λόγω της διαθεσιμότητας D τροχιακών.
Συνοπτικά:
Τα στοιχεία προσπαθούν να επιτύχουν τη σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων των ευγενών αερίων, κερδίζοντας, απώλεια ή κοινή χρήση ηλεκτρονίων. Αυτή η διαδικασία, που διέπεται από τον κανόνα οκτάδων, οδηγεί στο σχηματισμό χημικών δεσμών και καθορίζει την αντιδραστικότητα και τις ιδιότητες των στοιχείων.
