هل تفقد ذرات المعادن إلكترونات التكافؤ عند تكوين مركبات أيونية؟

تفقد ذرات المعادن بعض إلكترونات التكافؤ من خلال عملية تسمى الأكسدة ، مما ينتج عنه مجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات الأيونية بما في ذلك الأملاح والكبريتيدات والأكاسيد. تؤدي خصائص المعادن ، جنبًا إلى جنب مع التأثير الكيميائي للعناصر الأخرى ، إلى انتقال الإلكترونات من ذرة إلى أخرى. على الرغم من أن بعض هذه التفاعلات لها نتائج غير مرغوب فيها ، مثل التآكل ، إلا أن البطاريات والأجهزة المفيدة الأخرى تعتمد أيضًا على هذا النوع من الكيمياء.

إحدى السمات المميزة لذرات المعادن هي رخاوة إلكتروناتها الخارجية ؛ لهذا السبب ، تكون المعادن بشكل عام لامعة ، وموصلات جيدة للكهرباء ، ويمكن تشكيلها وتشكيلها بسهولة إلى حد ما. على النقيض من ذلك ، فإن اللافلزات مثل الأكسجين والكبريت لها إلكترونات مرتبطة بإحكام ؛ هذه العناصر هي عوازل كهربائية وهشة مثل المواد الصلبة. بسبب رخاوة الإلكترونات المحيطة بالمعادن ، فإن العناصر الأخرى "تسرقها" لتشكيل مركبات كيميائية مستقرة.

قاعدة الثمانيات هي مبدأ يستخدمه الكيميائيون لتحديد النسب التي تتحد فيها الذرات لتكوين مركبات كيميائية. ببساطة ، تصبح معظم الذرات مستقرة كيميائيًا عندما يكون لديها ثمانية إلكترونات تكافؤ. لكن في حالتهم المحايدة ، لديهم أقل من ثمانية. عنصر مثل الكلور ، على سبيل المثال ، يفتقد عادةً إلكترونًا واحدًا ، لكن الغازات النبيلة مثل النيون لها المكمل الكامل ، لذلك نادرًا ما تتحد مع العناصر الأخرى. لكي يصبح الكلور مستقرًا ، يمكنه إزالة إلكترون من ذرة صوديوم قريبة ، مكونًا ملح كلوريد الصوديوم في هذه العملية.

تصف العملية الكيميائية للأكسدة والاختزال كيفية إزالة غير المعادن للإلكترونات من المعادن. تفقد المعادن الإلكترونات وبالتالي تتأكسد ؛ تكتسب اللافلزات الإلكترونات وتنخفض. اعتمادًا على العنصر ، يمكن أن تفقد ذرة معدنية إلكترونًا واحدًا أو إثنين أو ثلاثة إلكترونات إلى واحد أو أكثر من غير المعادن. تفقد المعادن القلوية مثل الصوديوم إلكترونًا واحدًا ، في حين أن النحاس والحديد قد تفقد ما يصل إلى ثلاثة إلكترونًا ، اعتمادًا على التفاعل.

المركبات الأيونية هي جزيئات تتشكل من خلال اكتساب وفقدان الإلكترونات. ذرة المعدن التي تفقد إلكترونًا تأخذ شحنة كهربائية موجبة ؛ يصبح غير المعدني الذي يكتسب إلكترونًا سالبًا. لأن الشحنات المعاكسة تتجاذب ، تلتصق الذرتان معًا ، وتشكل رابطة كيميائية قوية ومستقرة. تتضمن أمثلة المركبات الأيونية ملح ذوبان الثلج ، وكلوريد الكالسيوم ؛ الصدأ الذي يجمع بين الحديد والأكسجين ؛ أكسيد النحاس ، التآكل المخضر الذي يتشكل على المباني والمنحوتات - وكبريتات الرصاص ، وهو مركب يستخدم في بطاريات السيارات.