Contenuto
- Definizione dei termini utilizzati
- Cationi e strato di valenza
- Anioni e strato di valenza
- Eccezioni all'ottetto del livello di valenza
I chimici sono molto interessati al comportamento dello strato di valenza, o strato più esterno, poiché è lì che vengono distribuiti gli elettroni che partecipano ai legami chimici. Gli atomi possono diventare ioni guadagnando o perdendo elettroni per diventare più stabili, come i gas nobili. I legami che risultano dalla formazione di ioni sono chiamati legami ionici.
Definizione dei termini utilizzati
Per descrivere le proprietà di uno ione stabile, è necessario comprendere la terminologia relativa alla formazione di ioni. Gli ioni sono atomi, o gruppi di atomi, che hanno una carica positiva o negativa. I cationi hanno cariche positive e di solito sono metalli, mentre gli anioni hanno una carica negativa e di solito sono ametici. Lo strato di valenza è il livello di energia più esterno della struttura atomica. I gas nobili sono un gruppo di reattività estremamente bassa che include 18 elementi. Sono praticamente non reattivi perché hanno una disposizione elettronica molto stabile. La configurazione elettronica è l'organizzazione degli elettroni in un atomo.
Cationi e strato di valenza
Un atomo che ha perso uno o più elettroni e quindi ha una carica positiva è chiamato catione. La perdita di uno o più elettroni si traduce in una carica positiva perché l'atomo ha più protoni nel suo nucleo che elettroni negli orbitali. I cationi si formano per ottenere uno strato di valenza stabile, simile a quello di un gas nobile. Ad esempio, il gas neon nobile ha uno strato di valenza riempito con otto elettroni. L'elemento sodio ha un singolo elettrone in questo strato. Se il sodio perde questo elettrone, il suo strato di valenza diventerà lo strato precedente, simile a quello del neon, e diventerà così più stabile. Il nucleo di sodio non cambia, quindi il catione formato dalla perdita di un elettrone presenterà una carica +1. L'elemento bario ha due elettroni di valenza. Per diventare più stabili, devi perdere questi due elettroni e quindi acquisire uno strato di valenza come quello del gas xeno nobile.
Anioni e strato di valenza
Un atomo che ha guadagnato uno o più elettroni e, di conseguenza, ha una carica negativa, è chiamato anione. Il guadagno di uno o più elettroni genera una carica negativa perché l'atomo ha più atomi negli orbitali che protoni nel nucleo. Si formano anche anioni per raggiungere uno strato di valenza simile a quello dei gas nobili; la differenza è che ottengono elettroni per questo. Ad esempio, l'elemento cloro ha uno strato di valenza simile a quello del gas argon nobile quando guadagna un elettrone. Lo ione cloruro ha una carica negativa perché ha un elettrone in più rispetto ai protoni. L'elemento azoto, che ha cinque elettroni di valenza, ha bisogno di guadagnare tre elettroni per assomigliare al gas neon. Quando guadagni tre elettroni, inizi ad avere una carica di -3.
Eccezioni all'ottetto del livello di valenza
Sebbene la formazione di un ottetto nello strato di valenza sia la possibilità più stabile, anche altre disposizioni elettroniche possono promuovere la stabilità. Molti degli elementi di transizione perdono elettroni per ottenere una valenza stabile, ma lo strato di valenza ha più di otto elettroni a causa degli elettroni già presenti negli orbitali. Anche il gas elio nobile è un'eccezione alla regola. Il suo guscio di valenza ha solo due elettroni.