Perché i metalli formano cationi?

i metalli che hanno un basso numero di gusci occupati come litio e potassio dovrebbero avere unattrazione elettrostatica più forte per i loro nuclei, quindi cosa fa sì che perdano sempre la loro elettroni durante il legame ionico con un non metallo?

Risposta

Il potassio è nel 4 ° periodo e quindi ha almeno 4 gusci occupati con gli elettroni mentre il litio è nel periodo 2 e quindi ha solo 2 gusci occupati dagli elettroni. Forse vuoi dire che entrambi hanno 1 elettrone di valenza che deve essere ionizzato prima che diventino un catione? Comunque, si formano legami ionici a causa della forte attrazione elettrostatica tra ioni caricati in modo opposto. Tutti gli elementi vorrebbero ottenere una disposizione di elettroni di gas nobili grazie alla sua stabilità. Tuttavia, per essere in grado di ottenere ciò, gli elementi devono guadagnare o perdere elettroni a seconda di quanto la loro disposizione elettronica è vicina al loro gas nobile più vicino, ad es. Il fluoro vorrebbe guadagnare 1 elettrone mentre il magnesio ha maggiori probabilità di perdere 2 elettroni per formare il suo gas nobile più vicino.

Ad esempio, NaCl: Na vorrebbe perdere un elettrone e Cl vorrebbe guadagnare un elettrone. Insieme questo è possibile. Il nucleo dellatomo di Cl attrae elettrostaticamente lelettrone di valenza dallatomo di Na – questa attrazione è abbastanza forte da superare lattrazione che questo elettrone di valenza sente dal proprio nucleo. Di conseguenza, il Cl acquisisce una carica negativa perché guadagna un elettrone caricato negativamente e latomo di Na ora ha una carica positiva poiché ne ha uno in meno elettrone caricato negativamente. Cl- e Na + hanno carica opposta e quindi si attraggono a vicenda. Questo è noto come legame ionico e si traduce nella formazione di un reticolo ionico.

Ora alla tua domanda. Tutti gli elementi del gruppo 1 hanno approssimativamente la stessa carica nucleare efficace, cioè lattrazione che gli elettroni di valenza provano dal nucleo del loro atomo dopo che viene considerata la schermatura degli elettroni interni. Quindi, il fatto che siano nel gruppo 1 non dovrebbe influenzare in modo significativo la capacità di perdere i loro elettroni di valenza. Tuttavia, man mano che si riducono i periodi, il numero di gusci esterni occupati aumenta, il che significa che i gusci di valenza subiscono unattrazione più debole dal loro nucleo. Ciò è confermato dalle prime tendenze energetiche di ionizzazione inferiori. Per rispondere francamente alla tua domanda (forse ho complicato eccessivamente il mio stile di scrittura verboso), è la forte affinità per gli elettroni dei non metalli che si traduce nella perdita degli elettroni di valenza da i metalli. Anche se il metallo ha un raggio atomico più piccolo a causa delloccupazione di meno gusci, laffinità per gli elettroni dai non metalli è abbastanza forte da prendere gli elettroni di valenza del metallo e trasformarlo in un catione.

Riferimenti:

Pearson Higher Level Chemistry Textbook, 2a edizione. Di Catrin Brown e Mike Ford.

Commenti

  • grazie per la spiegazione- quindi per riassumere, lelettrone esterno di un atomo di metallo è più attratto dal nucleo non metallico più densamente positivo rispetto al proprio nucleo?
  • Non perché il nucleo non metallico sia più densamente positivo, ma perché ha unaffinità più forte per lelettrone in combinazione con il metallo che vuole perdere il suo elettrone di valenza per raggiungere una configurazione elettronica di gas nobile.

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