Metalliatomit menettävät osan valenssielektroneistaan prosessissa, jota kutsutaan hapettumiseksi, jolloin saadaan laaja valikoima ionisia yhdisteitä, kuten suoloja, sulfideja ja oksideja. Metallien ominaisuudet yhdessä muiden alkuaineiden kemiallisen toiminnan kanssa johtavat elektronien siirtymiseen atomista toiseen. Vaikka joillakin näistä reaktioista on ei-toivottuja tuloksia, kuten korroosio, paristot ja muut hyödylliset laitteet riippuvat myös tämäntyyppisestä kemiasta.
Metalli-atomit
Yksi metalliatomien erottavista piirteistä on niiden ulkoelektronien löysyys; tämän vuoksi metallit ovat yleensä kiiltäviä, hyviä sähkönjohtimia, ja niitä voidaan muodostaa ja muotoilla melko helposti. Sitä vastoin ei-metallit, kuten happi ja rikki, ovat tiukasti sitoutuneita elektroneja; nämä elementit ovat sähköeristeitä ja hauraita kiinteinä aineina. Metalleja ympäröivien elektronien löysyyden takia muut elementit "varastavat" ne muodostaen stabiileja kemiallisia yhdisteitä.
Octet-sääntö
Oktetisääntö on periaate, jonka kemistit käyttävät määrittämään osuudet, joissa atomit yhdistyvät kemiallisten yhdisteiden muodostamiseksi. Yksinkertaisesti sanottuna useimmista atomeista tulee kemiallisesti vakaa, kun niillä on kahdeksan valenssielektronia; neutraalissa tilassaan heitä on kuitenkin alle kahdeksan. Esimerkiksi kloorista, kuten esimerkiksi kloorista, puuttuu normaalisti yksi elektroni, mutta jalokaasuilla, kuten neonilla, on täydellinen komplementti, joten ne yhdistyvät harvoin muiden alkuaineiden kanssa. Kloorin vakautumiseksi se voi poistaa elektronin läheisestä natriumatomista muodostaen prosessissa natriumkloridisuolan.
Hapetus ja pelkistys
Hapettumisen ja pelkistyksen kemiallinen prosessi kuvaa, kuinka ei-metallit poistavat elektroneja metalleista. Metallit menettävät elektroneja ja siten hapettuvat; ei-metallit saavat elektronit ja pelkistyvät. Elementistä riippuen metalliatomi voi menettää yhden, kaksi tai kolme elektronia yhdelle tai useammalle ei-metallille. Alkalimetallit, kuten natrium, menettävät yhden elektronin, kun taas kupari ja rauta voivat menettää jopa kolme reaktiosta riippuen.
Ioniset yhdisteet
Ioniyhdisteet ovat molekyylejä, jotka muodostuvat elektronien vahvistamisen ja häviämisen kautta. Elektroni menettävä metalliatomi saa positiivisen sähkövarauksen; ei-metalli, joka saa elektronin, varautuu negatiivisesti. Koska vastakkaiset varaukset houkuttelevat, nämä kaksi atomia tarttuvat yhteen muodostaen vahvan, vakaan kemiallisen sidoksen. Esimerkkejä ioniyhdisteistä ovat lumessa sulava suola, kalsiumkloridi; ruoste, joka yhdistää raudan ja hapen; kuparioksidi, vihertävä korroosio, joka muodostuu rakennuksiin ja veistoksiin - ja lyijysulfaatti, autoakkuissa käytetty yhdiste.
