Atomi tvore kemijske veze kako bi svoje vanjske elektronske školjke postale stabilnije. Vrsta kemijske veze maksimizira stabilnost atoma koji je tvore. Jonska veza, gdje jedan atom donira elektron drugom, formira se kad jedan atom postane stabilan gubeći svoje vanjske elektrone i ostali atomi postaju stabilni (obično popunjavanjem valentne ljuske) dobivanjem elektroni. Kovalentne veze nastaju kada dijeljenje atoma rezultira najvišom stabilnošću. Postoje i druge vrste veza osim ionskih i kovalentnih kemijskih veza.
Veze i valencijski elektroni
Prva elektronska ljuska ima samo dva elektrona. Atom vodika (atomski broj 1) ima jedan proton i osamljeni elektron, tako da može lako dijeliti svoj elektron s vanjskom ljuskom drugog atoma. Atom helija (atomski broj 2) ima dva protona i dva elektrona. Dva elektrona dovršavaju njegovu vanjsku elektronsku ljusku (jedinu elektronsku ljusku koju ima), plus atom je na ovaj način električno neutralan. Zbog toga je helij stabilan i malo je vjerojatno da će tvoriti kemijsku vezu.
Protekli vodik i helij najlakše je primijeniti pravilo okteta predvidjeti da li će dva atoma formirati veze i koliko veza će formirati. Većina atoma treba osam elektrona da bi završili svoju vanjsku ljusku. Dakle, atom koji ima dva vanjska elektrona često će tvoriti kemijsku vezu s atomom kojem nedostaju dva elektrona da bi bio "cjelovit".
Na primjer, atom natrija ima jedan usamljeni elektron u svojoj vanjskoj ljusci. Atom klora, za razliku od toga, kratak je jedan elektron da bi ispunio svoju vanjsku ljusku. Natrij lako donira svoj vanjski elektron (formirajući Na+ iona, budući da tada ima jedan više protona nego što ima elektrona), dok klor lako prihvaća donirani elektron (čineći Cl- iona, budući da je klor stabilan kada ima još jedan elektron nego ga ima protona). Natrij i klor tvore ion veza međusobno dobivaju stolnu sol (natrijev klorid).
Napomena o električnom punjenju
Možda ste zbunjeni da li je stabilnost atoma povezana s njegovim električnim nabojem. Atom koji dobiva ili gubi elektron da bi tvorio ion stabilniji je od neutralnog atoma ako ion formiranjem iona dobije potpunu ljusku elektrona.
Budući da se nasuprotno nabijeni ioni međusobno privlače, ti atomi će lako formirati međusobno kemijske veze.
Zašto atomi formiraju obveznice?
Možete koristiti periodni sustav elemenata napraviti nekoliko predviđanja o tome hoće li atomi formirati veze i kakvu vrstu veza mogu stvoriti međusobno. Na krajnjoj desnoj strani periodične tablice nalazi se skupina elemenata zvanih plemeniti plinovi. Atomi ovih elemenata (npr. Helij, kripton, neon) imaju pune vanjske ljuske elektrona. Ti su atomi stabilni i vrlo rijetko tvore veze s drugim atomima.
Jedan od najboljih načina predviđanja hoće li se atomi povezati jedan s drugim i vrstu veze koji će tvoriti je usporedba vrijednosti elektronegativnosti atoma. Elektronegativnost je mjera privlačnosti jednog atoma na elektrone u kemijskoj vezi.
Velika razlika između vrijednosti elektronegativnosti između atoma ukazuje da jedan atom privlači elektrone, dok drugi može prihvatiti elektrone. Ti atomi obično međusobno tvore ionske veze. Ova vrsta veze tvori između atoma metala i nemetalnog atoma.
Ako su vrijednosti elektronegativnosti između dva atoma usporedive, one ipak mogu formirati kemijske veze kako bi povećale njihovu stabilnost valencijski elektron ljuska. Ti atomi obično tvore kovalentne veze.
Možete potražiti vrijednosti elektronegativnosti za svaki atom kako biste ih usporedili i odlučili hoće li atom formirati vezu ili ne. Elektronegativnost je trend periodične tablice, tako da možete dati opća predviđanja bez traženja određenih vrijednosti. Elektronegativnost se povećava s kretanjem s lijeva na desno preko periodičke tablice (osim plemenitih plinova). Smanjuje se kako se krećete niz stupac ili grupu tablice. Atomi na lijevoj strani stola lako formiraju ionske veze s atomima na desnoj strani (opet, osim plemenitih plinova). Atomi u sredini stola često međusobno tvore metalne ili kovalentne veze.