Мир вокруг нас состоит из крошечных частиц материи, называемых атомами. То, как эти атомы соединяются друг с другом, образуя вещества, называется химической связью.
Об атомах
Каждый элемент имеет свой собственный уникальный атом, состоящий из определенного количества протонов в его ядре, называемого атомным номером. Каждый атом также имеет такое же количество электронов, как и протонов.
Электронные оболочки
Электроны вращаются вокруг ядра атома. Они остаются в слоях, называемых оболочками. Каждая оболочка может содержать только определенное количество электронов: первый слой может содержать два электрона, второй слой — восемь электронов, третий слой — восемнадцать электронов и т.д.
Внешняя оболочка
Все атомы хотели бы иметь полную внешнюю оболочку, но единственные элементы, которые естественным образом имеют полную внешнюю оболочку, — это благородные газы справа от периодической таблицы. В результате, когда атомы без полных внешних оболочек вступают в контакт с другими атомами, они, как правило, хотят отдавать или приобретать электроны.
Валентные электроны
Валентные электроны — это количество электронов во внешней оболочке атома, которые могут участвовать в образовании химических связей с другими атомами.
Атомы с относительно пустой внешней оболочкой захотят отдавать электроны. Например, если у атома есть 1 электрон из возможных 8 во внешней оболочке, он захочет отдать этот электрон, чтобы его внешняя оболочка теперь была заполнена.
Атомы с относительно полной внешней оболочкой захотят получить электроны, чтобы заполнить внешнюю оболочку. Например, атом с 6 из 8 электронов во внешней оболочке попытается получить 2 электрона, чтобы его внешняя оболочка была заполнена.
Ионная связь
Ионная связь возникает, когда один элемент отдает электрон (или электроны) другому, так что оба элемента будут иметь полную внешнюю оболочку.
Пример:
Вот пример, показывающий, как литий (у которого 3 электрона и 1 во внешней оболочке) и фтор (у которого 9 электронов и 7 во внешней оболочке) отдают электрон с образованием LiF или фторида лития. Это называется ионной связью.
Ковалентная связь
При ковалентной связи электроны распределяются между атомами, а не отдаются в дар, чтобы атомы обоих элементов приобрели полные внешние оболочки. Электроны всегда распределяются парами.
Пример:
Примером ковалентной связи является молекула диоксида углерода. В этом примере углерод имеет 4 из 8 электронов во внешней оболочке, а кислород — 6 из восьми электронов. Объединяя два атома кислорода с одним атомом углерода, атомы могут делиться электронами таким образом, что каждый атом имеет полную внешнюю оболочку.
Интересные факты о химической связи
- Поскольку благородные газы имеют естественную сплошную внешнюю оболочку, они редко вступают в реакцию.
- При соединении металлов большое количество атомов теряют свои электроны.
- Ионные связи в основном образуются между металлами, расположенными в левой части периодической таблицы.
- Атомы в молекулах удерживаются вместе благодаря притяжению между ядром и общими электронами.
Элементы из периодической таблицы Менделеева