Proč se sloučeniny kovů a nekovů skládají z iontů?

Iontové molekuly se skládají z více atomů, které mají číslo elektronu odlišné od jejich základního stavu. Když se atom kovu váže na nekovový atom, atom kovu obvykle ztrácí elektron na nekovový atom. Toto se nazývá iontová vazba. To, že se to děje se sloučeninami kovů a nekovů, je výsledkem dvou periodických vlastností: ionizační energie a elektronové afinity.

Kovy periodické tabulky zahrnují všechny prvky ve skupinách jedna až tři kromě vodíku, stejně jako některé další prvky z pravých dolních oblastí tabulky. Na druhé straně nekovy zahrnují všechny prvky ve skupinách sedm a osm, stejně jako některé další prvky ze skupin čtyři, pět a šest.

Ionizační energie prvku popisuje množství energie potřebné k tomu, aby atom ztratil elektron. Kovy mívají nízkou ionizační energii. To znamená, že jsou „ochotni“ zbavit se elektronu při chemické reakci. Mnoho nekovů má naopak vysokou ionizační energii, což znamená, že jsou méně ochotni ztratit elektron při reakci.

Elektronová afinita je změna energie, když neutrální atom prvku získá elektron. Některé atomy jsou ochotnější získat elektrony než jiné. Kovy mají malou elektronovou afinitu, a proto elektrony dobrovolně nepřijímají. Mnoho nekovů má naopak velkou elektronovou afinitu; uvolňují větší množství energie po přijetí elektronů. To znamená, že nekovové jsou mnohem ochotnější přijímat elektrony než kovy. To odpovídá jejich pozicím v periodické tabulce. Reaktivní nekovy jsou blízké skupině osm prvků, které mají úplné vnější elektronové skořápky. Prvky skupiny osm jsou velmi stabilní. Nekov, který je jeden nebo dva elektrony od úplného elektronového pláště, bude tedy dychtivý tyto elektrony získat a dosáhnout stabilního stavu.

Pojmy ionizační energie a elektronová afinita jsou spojeny do třetího periodického trendu zvaného elektronegativita. Rozdíly elektronegativity mezi prvky popisují typ vazeb mezi atomy. Pokud jsou rozdíly elektronegativity velmi malé, vazby jsou kovalentní. Pokud jsou rozdíly elektronegativity velké, jsou vazby iontové. Rozdíly elektronegativity mezi kovy a většinou nekovů jsou vysoké. Proto mají vazby iontový charakter. To dává smysl s ohledem na ionizační energii a elektronovou afinitu; atomy kovů jsou ochotny ztratit elektrony a nekovové atomy jsou ochotny je získat.