Waarom creëren atomen chemische banden?

Atomen vormen chemische bindingen om hun buitenste elektronenschillen stabieler te maken. Het type chemische binding maximaliseert de stabiliteit van de atomen die het vormen. Een ionische binding, waarbij het ene atoom in wezen een elektron aan een ander doneert, vormt zich wanneer een atoom stabiel wordt door zijn buitenste elektronen te verliezen en de andere atomen stabiel worden (meestal door de valentieschaal te vullen) door de elektronen te verkrijgen. Covalente bindingen vormen zich wanneer het delen van atomen resulteert in de hoogste stabiliteit. Andere soorten bindingen naast ionische en covalente chemische bindingen bestaan ​​ook.

Obligaties en Valence Electrons

De allereerste elektronenmantel bevat slechts twee elektronen. Een waterstofatoom (atoomnummer 1) heeft één proton en een eenzaam elektron, zodat het zijn elektron gemakkelijk kan delen met de buitenste schil van een ander atoom. Een heliumatoom (atoomnummer 2) heeft twee protonen en twee elektronen. De twee elektronen voltooien zijn buitenste elektronenmantel (de enige elektronenmantel die het heeft), plus het atoom is op deze manier elektrisch neutraal. Dit maakt helium stabiel en het is onwaarschijnlijk dat het een chemische binding vormt.

Voorbij waterstof en helium is het het gemakkelijkst om de octetregel toe te passen om te voorspellen of twee atomen bindingen zullen vormen en hoeveel bindingen ze zullen vormen. De meeste atomen hebben acht elektronen nodig om hun buitenste schil te voltooien. Dus een atoom dat twee buitenste elektronen heeft, zal vaak een chemische binding vormen met een atoom dat twee elektronen mist om "compleet" te zijn.

Een natriumatoom heeft bijvoorbeeld een eenzaam elektron in zijn buitenste schil. Een chlooratoom is daarentegen een kort elektron om zijn buitenste schil te vullen. Natrium doneert gemakkelijk zijn buitenste elektron (vormt de Na⁺ ion, omdat het dan nog een proton heeft dan elektronen), terwijl chloor gemakkelijk een gedoneerd elektron accepteert (waardoor de Cl^- ion, omdat chloor stabiel is wanneer het nog één elektron heeft dan het protonen heeft). Natrium en chloor vormen een ionische binding met elkaar om tafelzout te vormen (natriumchloride).

Een opmerking over elektrische lading

Je kunt in de war raken over de vraag of de stabiliteit van een atoom verband houdt met zijn elektrische lading. Een atoom dat een elektron wint of verliest om een ​​ion te vormen, is stabieler dan een neutraal atoom als het ion een volledige elektronenschil krijgt door het ion te vormen.

Omdat tegengesteld geladen ionen elkaar aantrekken, zullen deze atomen gemakkelijk chemische bindingen met elkaar vormen.

Waarom vormen atomen obligaties??

Je kunt het periodiek systeem gebruiken om verschillende voorspellingen te doen over de vraag of atomen bindingen zullen vormen en wat voor soort bindingen ze met elkaar kunnen vormen. Helemaal rechts van het periodiek systeem bevindt zich de groep elementen die de edelgassen worden genoemd. Atomen van deze elementen (bijvoorbeeld helium, krypton, neon) hebben volledige buitenste elektronenschillen. Deze atomen zijn stabiel en vormen zeer zelden bindingen met andere atomen.

Een van de beste manieren om te voorspellen of atomen met elkaar zullen binden en wat voor soort binding ze zullen vormen, is om de elektronegativiteitswaarden van de atomen te vergelijken. Elektronegativiteit is een maat voor de aantrekkingskracht die een atoom heeft op elektronen in een chemische binding.

Een groot verschil tussen elektronegativiteitswaarden tussen atomen geeft aan dat een atoom wordt aangetrokken door elektronen, terwijl de andere elektronen kan accepteren. Deze atomen vormen meestal ionische bindingen met elkaar. Dit type binding vormt zich tussen een metaalatoom en een niet-metalen atoom.

Als de elektronegativiteitswaarden tussen twee atomen vergelijkbaar zijn, kunnen ze nog steeds chemische bindingen vormen om de stabiliteit van hun valentie-elektronenschil te vergroten. Deze atomen vormen meestal covalente bindingen.

U kunt elektronegativiteitswaarden opzoeken voor elk atoom om ze te vergelijken en beslissen of een atoom een ​​binding vormt of niet. Elektronegativiteit is een periodieke tabeltrend, dus u kunt algemene voorspellingen doen zonder specifieke waarden op te zoeken. Elektronegativiteit neemt toe als u van links naar rechts over het periodiek systeem beweegt (behalve de edelgassen). Het neemt af naarmate u een kolom of groep van de tabel naar beneden verplaatst. Atomen aan de linkerkant van de tafel vormen gemakkelijk ionische bindingen met atomen aan de rechterkant (nogmaals, behalve de edelgassen). Atomen in het midden van de tafel vormen vaak metaalachtige of covalente bindingen met elkaar.