كيف الذرات تتحد معا لتشكيل الجزيئات؟

توجد الذرات حولنا - في الهواء والأرض وفي الكائنات الحية. العناصر التي تحدث بشكل طبيعي ، مثل الأكسجين والذهب والصوديوم ، هي ذرات من أشكال مختلفة ، ولكل منها عدد فريد من الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات. تشكل البروتونات والنيوترونات اللب المركزي للذرة ، بينما تدور الإلكترونات حول اللب في مدارات محددة تسمى مستويات الطاقة. عدد قليل جدًا من الذرات لديها كمية الإلكترونات التي تحتاجها ، حتى تحصل على مجموعة كاملة من الإلكترونات ، فإنها سترتبط مع ذرات أخرى لتكوين جزيئات.

تجمع الإلكترونات نفسها في أزواج في مستويات طاقتها. لحساب عدد الإلكترونات المسموح بها في أي مستوى طاقة ، أوجد مربع الرقم الذي يمثل مستوى الطاقة واضربه في اثنين. باستخدام هذه الصيغة ، يمكن أن تحتوي الذرات على إلكترونين في مستوى طاقتها الأول ، ثمانية في الثاني ، وثمانية عشر في المستوى الثالث. تزداد كمية الإلكترونات في كل مستوى مع زيادة مستوى الطاقة.

تشكل الإلكترونات أزواجًا عند أدنى مستوى طاقة أولاً ثم تشق طريقها إلى الخارج. تجذب الذرة التي تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة في مستوى الطاقة الخارجي ذرات أخرى مع إلكترونات غير مقترنة للحصول على تكملة كاملة من الإلكترونات. تسمى الإلكترونات غير المزاوجة في أعلى مستوى للطاقة إلكترونات التكافؤ. عندما تشكل إلكترونات التكافؤ من ذرتين أو أكثر أزواجًا ، فإنها لا تضيع من ذرة وتكتسبها أخرى. تشترك الذرات في إلكترونات التكافؤ وتترابط معًا لتشكل جزيءًا.

تحتوي ذرة الأكسجين على إلكترونين في مستوى الطاقة الأول وستة في المستوى الثاني. لكي تكون الذرة مستقرة ، تحتاج إلى إلكترونين آخرين في المستوى الثاني. يجذب بشكل طبيعي الذرات الأخرى ذات الإلكترونات غير المزدوجة ، مثل الهيدروجين ، الذي يحتوي على إلكترون واحد فقط. في نموذج مبسط لجزيء الماء ، تشترك ذرتان من الهيدروجين في إلكترونات التكافؤ مع ذرة الأكسجين. تترابط الذرات الثلاث معًا ، وتشكل جزيءًا مستقرًا. تحتوي كل ذرة هيدروجين على إلكترونين ولذرة الأكسجين ثمانية.

يسرد الجدول الدوري للعناصر جميع العناصر المعروفة وخصائصها الذرية. يمثل كل مربع في الرسم البياني عنصرًا واحدًا ؛ يوضح العدد الذري الموجود أعلى كل مربع عدد الإلكترونات التي يحتوي عليها العنصر.

يُظهر العمود الموجود في أقصى يمين الجدول الدوري العناصر المعروفة باسم الغازات النبيلة ، والتي لا تشكل جزيئات لأن كل إلكتروناتهم متزاوجة وجميع مستويات الطاقة ممتلئة - فهي موجودة بشكل طبيعي في أكثر مستوياتها استقرارًا شكل.