metalleilla, joilla on vähän varattuja kuoria, kuten litiumilla ja kaliumilla, tulisi olla voimakkaampi sähköstaattinen vetovoima ytimiinsä, joten mikä saa heidät menettämään aina elektronit ionisitoutumisen yhteydessä ei-metalliin?
Vastaus
Kalium on 4. jaksossa ja siksi siinä on vähintään 4 kuorta elektronien kanssa, kun litium on jaksossa 2 ja siten vain 2 kuorta on elektronien käytössä. Ehkä tarkoitatko, että heillä molemmilla on yksi valenssielektroni, joka on ionisoitava ennen kuin niistä tulee kationeja? Joka tapauksessa ionisidoksia muodostuu vastakkaisesti varautuneiden ionien voimakkaan sähköstaattisen vetovoiman ansiosta. Kaikki elementit haluaisivat saavuttaa jalokaasuelektroni- järjestelyn vakaudensa vuoksi. Tämän saavuttamiseksi alkioiden on kuitenkin joko hankittava tai kadottava elektroneja riippuen siitä, kuinka lähellä niiden elektronijärjestely on lähimpään jalokaasuunsa, esim. Fluori haluaa saada yhden elektronin, kun taas magnesium todennäköisesti menettää 2 elektronia muodostaen lähimmän jalokaasun.
Esimerkiksi NaCl: Na haluaa menettää elektronin ja Cl haluaa saada elektronin. Yhdessä tämä on mahdollista. Cl-atomin ydin houkuttelee sähköstaattisesti valenssielektronin Na-atomista – tämä vetovoima on riittävän vahva voittamaan vetovoiman, jonka tämä valenssielektroni tuntee omasta ytimestään. Tämän seurauksena Cl saa negatiivisen varauksen johtuen negatiivisen varauksen saaneesta elektronista ja Na-atomilla on nyt positiivinen varaus, koska sillä on yksi vähemmän negatiivisesti varautunut elektroni. Cl- ja Na + ovat vastakkain ladattuja ja houkuttelevat siten toisiaan. Tätä kutsutaan ionisidokseksi ja se johtaa ionisen ristikon muodostumiseen.
Nyt kysymykseesi. Kaikilla ryhmän 1 elementeillä on suunnilleen sama tehokas ydinvaraus, ts. Vetovoima, jonka valenssielektronit tuntevat atominsa ytimestä sen jälkeen kun sisäelektronien suojaus otetaan huomioon. Siksi se, että he kuuluvat ryhmään 1, ei saisi vaikuttaa merkittävästi kykyyn menettää valenssielektroninsa. Kuitenkin, kun jaksoja lasketaan, miehitettyjen ulkokuorien määrä kasvaa, mikä tarkoittaa, että valenssikuoret kokevat heikomman vetovoiman ytimestään. Tämän vahvistavat alemman ensimmäisen ionisaatioenergian trendit. Jos haluat vastata suoraan kysymykseesi (olen ehkä liian monimutkainen monipuolisen kirjoitustyylini kanssa), ei-metallien voimakas affiniteetti elektronien suhteen johtaa valenssielektronien menetykseen metallit. Vaikka metallin atomisäde olisi pienempi kuorien miehittämisen takia, affiniteetti ei-metallien elektroneihin on riittävän vahva ottamaan metallin valenssielektronit ja tekemään siitä kationin.
Viitteet:
Pearsonin korkeamman tason kemian oppikirja, 2. painos. Kirjoittajat Catrin Brown ja Mike Ford.
Kommentit
- kiitos selityksestä – joten yhteenvetona voidaan todeta, että metalliatomin ulompi elektroni vetää enemmän tiheämmin positiiviseen ei-metalliseen ytimeen kuin sen oma ydin?
- Ei siksi, että ei-metallinen ydin on tiheämmin positiivinen, mutta koska sillä on voimakkaampi affiniteetti elektroniin yhdessä metallin kanssa, joka haluaa menettää valenssielektroninsa jalokaasuelektroni-konfiguraation saavuttamiseksi.