metalen met een laag aantal bezette schalen, zoals lithium en kalium, zouden een sterkere elektrostatische aantrekkingskracht moeten hebben op hun kernen, waardoor ze altijd hun kernen verliezen elektronen tijdens ionische binding met een niet-metaal?
Antwoord
Kalium zit in de 4e periode en heeft daarom minimaal 4 schalen bezet met elektronen terwijl lithium zich in periode 2 bevindt en dus maar 2 schelpen heeft die bezet zijn met elektronen. Misschien bedoel je dat ze allebei 1 valentie-elektron hebben dat moet worden geïoniseerd voordat ze een kation worden? Hoe dan ook, ionische bindingen worden gevormd door de sterke elektrostatische aantrekkingskracht tussen tegengesteld geladen ionen. Alle elementen willen vanwege zijn stabiliteit een edelgas-elektronenopstelling bereiken. Om dit te kunnen bereiken, moeten elementen elektronen winnen of verliezen, afhankelijk van hoe dicht hun elektronenrangschikking bij hun dichtstbijzijnde edelgas ligt, b.v. Fluor wil graag 1 elektron winnen, terwijl magnesium eerder 2 elektronen verliest om het dichtstbijzijnde edelgas te vormen.
Bijvoorbeeld, NaCl: Na zou graag een elektron willen verliezen en Cl zou graag een elektron willen krijgen. Samen is dit mogelijk. De kern van het Cl-atoom trekt elektrostatisch het valentie-elektron van het Na-atoom aan – deze aantrekkingskracht is sterk genoeg naarmate de aantrekkingskracht van dit valentie-elektron vanuit zijn eigen kern wordt overwonnen. Als resultaat krijgt de Cl een negatieve lading doordat hij een negatief geladen elektron krijgt en heeft het Na-atoom nu een positieve lading omdat het er een heeft minder negatief geladen elektron. De Cl- en Na + zijn tegengesteld geladen en trekken elkaar daarom aan. Dit staat bekend als ionische binding en resulteert in de vorming van een ionenrooster.
Nu uw vraag. Alle elementen in groep 1 hebben ongeveer dezelfde effectieve kernlading, d.w.z. de aantrekkingskracht die de valentie-elektronen voelen vanuit de kern van hun atoom na de afscherming van de binnenste elektronen, wordt beschouwd. Daarom zou het feit dat ze in groep 1 zitten, geen significant effect hebben op het vermogen om hun valentie-elektronen te verliezen. Naarmate men echter periodes afloopt, neemt het aantal bezette buitenschillen toe, wat betekent dat de valentieschalen een zwakkere aantrekkingskracht ervaren vanuit hun kern. Dit wordt bevestigd door de lagere energietrends bij de eerste ionisatie. Om je vraag eerlijk te beantwoorden (ik was misschien te gecompliceerd met mijn uitgebreide schrijfstijl), het is de sterke affiniteit voor elektronen van de niet-metalen die resulteren in het verlies van de valentie-elektronen van de metalen. Zelfs als het metaal een kleinere atoomstraal heeft omdat het minder schalen bezet, is de affiniteit voor de elektronen van de niet-metalen sterk genoeg om de valentie-elektronen van het metaal op te nemen en er een kation van te maken.
Referenties:
Pearson Higher Level Chemistry Textbook, 2e editie. Door Catrin Brown en Mike Ford.
Opmerkingen
- bedankt voor de uitleg, dus om samen te vatten: het buitenste elektron van een metaalatoom wordt meer aangetrokken door de dichter positieve niet-metalen kern dan zijn eigen kern?
- Niet omdat de niet-metalen kern dichter positief is, maar omdat het een sterkere affiniteit heeft voor het elektron in combinatie met het metaal dat zijn valentie-elektron wil verliezen om een edelgas-elektronenconfiguratie te bereiken.