Che cosa determina il comportamento chimico di un atomo?

Elementi sono costituiti da atomi, e la struttura dell'atomo determina come si comporterà quando si interagisce con altre sostanze chimiche. La chiave nel determinare il comportamento di un atomo in ambienti diversi si trova nella disposizione degli elettroni all'interno dell'atomo. Quando un atomo reagisce, può guadagnare o perdere elettroni, o può condividere gli elettroni con un atomo di vicino per formare un legame chimico. La facilità con cui un atomo può guadagnare, perdere o condividere elettroni determina la sua reattività.

Struttura atomica

Gli atomi sono costituiti da tre tipi di particelle subatomiche: protoni, neutroni ed elettroni. L'identità di un atomo è determinato dal relativo numero di protoni o numero atomico. Ad esempio, ogni atomo avendo 6 protoni è classificato come carbonio. Gli atomi sono entità neutra, così hanno sempre un numero uguale di protoni carichi positivamente e negativamente elettroni. Si dice che gli elettroni orbitare intorno al nucleo centrale, tenuto in posizione dall'attrazione elettrostatica fra il nucleo caricato positivamente e gli elettroni stessi. Gli elettroni sono disposti in livelli di energia o conchiglie: definite aree di spazio intorno al nucleo. Gli elettroni occupano i più basso disponibili livelli di energia, vale a dire il più vicino al nucleo, ma ogni livello energetico può contenere solo un numero limitato di elettroni. La posizione degli elettroni più esterno è la chiave nel determinare il comportamento di un atomo.

Livello di energia Full Outer

Il numero di elettroni in un atomo è determinato dal numero di protoni. Questo significa che maggior parte degli atomi hanno un livello di energia esterno parzialmente riempito. Quando gli atomi reagiscono, essi tendono a cercare di raggiungere un livello di energia completo esterno, perdendo elettroni esterni, guadagnando elettroni supplementari o condividendo elettroni con un altro atomo. Ciò significa che è possibile prevedere il comportamento di un atomo esaminando la configurazione dell'elettrone. Gas nobili come neon e argon sono notevoli per il loro carattere inerte: non prendono parte a reazioni chimiche tranne in circostanze molto estreme, come hanno già un livello stabile di energia completo esterno.

La tavola periodica

La tavola periodica degli elementi è organizzata in modo che gli elementi o gli atomi con proprietà simili sono raggruppati in colonne. Ogni colonna o gruppo contiene gli atomi con un accordo simile di elettrone. Ad esempio, elementi come sodio e potassio nella colonna di sinistra della tavola periodica ogni contengono 1 elettrone nel loro livello di energia più esterno. Si dice che essere nel gruppo 1, e poiché l'elettrone esterno è solo debolmente attratti verso il nucleo, può essere perso facilmente. Questo rende il gruppo 1 atomi altamente reattivo: perdono facilmente il loro elettrone esterno nelle reazioni chimiche con altri atomi. Allo stesso modo, gli elementi nel gruppo 7 hanno un singolo posto vacante nel loro livello di energia esterna. Poiché i livelli di energia completo esterni sono più stabili, questi atomi possono ottenere prontamente un elettrone supplementare quando reagiscono con altre sostanze.

Energia di ionizzazione

Energia di ionizzazione (cioè) è una misura della facilità con cui gli elettroni possono essere rimossi da un atomo. Un elemento con un'energia di ionizzazione bassa reagiscono prontamente perdendo il suo elettrone esterno. Energia di ionizzazione è misurata per la successiva rimozione di ogni elettrone di un atomo. L'energia di prima ionizzazione si intende l'energia necessaria per rimuovere il primo elettrone; Seconda energia di ionizzazione si intende l'energia necessaria per rimuovere il secondo elettrone e così via. Esaminando i valori per le energie di ionizzazione successive di un atomo, suo probabile comportamento può essere previsto. Ad esempio, il calcio di elemento gruppo 2 ha un basso 1 cioè di 590 kilojoule per mole e una relativamente bassa 2 cioè di 1145 kilojoule per mole. Tuttavia, il 3 ° cioè è molto superiore alle 4912 kilojoule per mole. Ciò suggerisce che quando calcio reagisce è più probabile perdere i primi due elettroni facilmente rimovibili.

Affinità dell'elettrone

Affinità dell'elettrone (Ea) è una misura di quanto facilmente un atomo può guadagnare gli elettroni supplementari. Gli atomi con affinità di elettrone bassa tendono ad essere molto reattivi, ad esempio il fluoro è l'elemento più reattivo nella tavola periodica e ha una bassissima affinità alle-328 kilojoule per mole. Come con energia di ionizzazione, ogni elemento ha una serie di valori che rappresentano l'affinità dell'elettrone di aggiunta della prima, secondo e terzi elettroni e così via. Ancora una volta, le affinità dell'elettrone successivi di un elemento dare un'indicazione di come reagirà.