Hvordan mødes atomer til dannelse af molekyler?

Atomer findes omkring os - i luften, jorden og i levende ting. Naturligt forekommende grundstoffer, såsom ilt, guld og natrium, er atomer i forskellige former og hver med et unikt antal elektroner, protoner og neutroner. Protonerne og neutronerne udgør atomens centrale kerne, mens elektronerne cirkulerer kernen i definerede orbitaler kaldet energiniveauer. Meget få atomer har den mængde elektroner, de har brug for, så for at få deres fulde komplement af elektroner binder de sig med andre atomer for at danne molekyler.

Elektroner grupperer sig parvis i deres energiniveauer. For at beregne antallet af tilladte elektroner på et hvilket som helst energiniveau skal du finde firkanten af ​​tallet, der repræsenterer energiniveauet, og gange det med to. Ved hjælp af denne formel kan atomer have to elektroner i deres første energiniveau, otte i den anden og atten i deres tredje. Mængden af ​​elektroner på hvert niveau vokser, når antallet af energiniveau stiger.

Elektroner danner først par på det laveste energiniveau og arbejder sig udad. Et atom med uparrede elektroner i det yderste energiniveau tiltrækker andre atomer med uparrede elektroner for at opnå sit fulde komplement af elektroner. Uparede elektroner i det højeste energiniveau kaldes valenselektroner; når valenselektronerne fra to eller flere atomer danner par, går de ikke tabt fra et atom og vindes af et andet. Atomer deler deres valenselektroner og binder sammen og danner et molekyle.

Et oxygenatom har to elektroner på det første energiniveau og seks på det andet. For at være stabilt har atom brug for to flere elektroner i det andet niveau. Det tiltrækker naturligvis andre atomer med ikke-parrede elektroner, såsom brint, som kun har en elektron. I en forenklet model af et vandmolekyle deler to brintatomer deres valenselektroner med et oxygenatom. De tre atomer binder sammen og danner et stabilt molekyle. Hvert hydrogenatom har to elektroner, og oxygenatom har otte.

Det periodiske system med elementer viser alle kendte grundstoffer og deres atomare egenskaber. Hvert felt i diagrammet repræsenterer et element; atomnummeret øverst i hver boks fortæller, hvor mange elektroner elementet indeholder.

Kolonnen til højre i det periodiske system viser de grundlæggende grundstoffer, der er kendt som de ædle gasser, som ikke danner molekyler fordi alle deres elektroner er parret og alle energiniveauerne er fulde - de findes naturligt i deres mest stabile form.