metaller som har et lite antall okkuperte skall som litium og kalium, bør ha en sterkere elektrostatisk tiltrekning til kjernene, så hva får dem til alltid å miste elektroner under ionebinding med et ikke-metall?
Svar
Kalium er i 4. periode og har derfor minst 4 skall okkupert med elektroner mens litium er i periode 2 og dermed bare har 2 skall opptatt av elektroner. Kanskje du mener de begge har 1 valenselektron som må ioniseres før de blir et kation? Uansett dannes ioniske bindinger på grunn av den sterke elektrostatiske tiltrekningen mellom motsatt ladede ioner. Alle elementene ønsker å oppnå et edelgasselektronarrangement på grunn av dets stabilitet. For å være i stand til å oppnå dette må elementene imidlertid enten få eller miste elektroner avhengig av hvor nær deres elektronarrangement er til deres nærmeste edelgass, f.eks. Fluor vil gjerne få 1 elektron mens magnesium er mer sannsynlig å miste 2 elektroner for å danne sin nærmeste edelgass.
For eksempel, NaCl: Na vil miste et elektron og Cl vil få et elektron. Sammen er dette mulig. Kjernen til Cl-atomet tiltrekker seg elektrostatisk valenselektronet fra Na-atomet – denne tiltrekningen er sterk nok til å overvinne tiltrekningen som denne valenselektronen føler fra sin egen kjerne. Som et resultat får Cl en negativ ladning på grunn av at den får et negativt ladet elektron, og Na-atomet har nå en positiv ladning da den har en mindre negativt ladet elektron. Cl- og Na + er motsatt ladet og tiltrekker seg derfor hverandre. Dette er kjent som ionisk binding og resulterer i dannelsen av et ionisk gitter.
Nå til spørsmålet ditt. Alle elementene i gruppe 1 har omtrent den samme effektive kjerneladningen, dvs. tiltrekningen som valenselektronene føler fra kjernen til deres atom etter at skjermingen av de indre elektronene blir vurdert. Derfor skal det faktum at de er i gruppe 1 ikke påvirke muligheten til å miste valenselektronene deres i vesentlig grad. Imidlertid, når man går ned perioder, øker antall okkuperte ytre skall, noe som betyr at valensskjellene opplever en svakere tiltrekning fra kjernen. Dette blir bekreftet av de lavere første ioniseringstrendene. For å svare på spørsmålet ditt ærlig (jeg overkompliserte kanskje min ordrike skrivestil), er det den sterke affiniteten for elektroner av ikke-metaller som resulterer i tap av valenselektronene fra metallene. Selv om metallet har en mindre atomradius på grunn av å okkupere mindre skall, er affiniteten for elektronene fra ikke-metallene sterk nok til å ta metallets valenselektroner og gjøre det til et kation.
Referanser:
Pearson Higher Level Chemistry Textbook, 2. utgave. Av Catrin Brown og Mike Ford.
Kommentarer
- takk for forklaringen – så for å oppsummere, er det ytre elektronet til et metallatom mer tiltrukket av den mer tett positive ikke-metallkjernen enn sin egen kjerne?
- Ikke fordi kjernen som ikke er metall, er tettere positiv, men fordi den har sterkere affinitet for elektronet i kombinasjon med at metallet ønsker å miste valenselektronet for å oppnå en edelgasselektronkonfigurasjon.