Les atomes métalliques perdent une partie de leurs électrons de valence par un processus appelé oxydation, ce qui entraîne une grande variété de composés ioniques, notamment des sels, des sulfures et des oxydes. Les propriétés des métaux, combinées à l'action chimique d'autres éléments, entraînent le transfert d'électrons d'un atome à un autre. Bien que certaines de ces réactions aient des résultats indésirables, tels que la corrosion, les batteries et autres dispositifs utiles dépendent également de ce type de chimie.
Atomes de métal
L'une des caractéristiques distinctives des atomes métalliques est le relâchement de leurs électrons externes; pour cette raison, les métaux sont généralement brillants, bons conducteurs d'électricité et peuvent être formés et façonnés assez facilement. En revanche, les non-métaux tels que l'oxygène et le soufre ont des électrons étroitement liés; ces éléments sont des isolants électriques et cassants comme des solides. En raison du relâchement des électrons entourant les métaux, d'autres éléments les « volent » pour former des composés chimiques stables.
Règle de l'octet
La règle de l'octet est un principe utilisé par les chimistes pour déterminer les proportions dans lesquelles les atomes se combinent pour former des composés chimiques. En termes simples, la plupart des atomes deviennent chimiquement stables lorsqu'ils ont huit électrons de valence; cependant, dans leur état neutre, ils en ont moins de huit. Un élément tel que le chlore, par exemple, manque normalement d'un électron, mais les gaz nobles tels que le néon ont le complément complet, de sorte qu'ils se combinent rarement avec d'autres éléments. Pour que le chlore devienne stable, il peut retirer un électron d'un atome de sodium voisin, formant ainsi du sel de chlorure de sodium.
Oxydation et réduction
Le processus chimique d'oxydation et de réduction décrit comment les non-métaux retirent les électrons des métaux. Les métaux perdent des électrons et s'oxydent ainsi; les non-métaux gagnent des électrons et se réduisent. Selon l'élément, un atome de métal peut perdre un, deux ou trois électrons au profit d'un ou plusieurs non-métaux. Les métaux alcalins tels que le sodium perdent un électron, tandis que le cuivre et le fer peuvent en perdre jusqu'à trois, selon la réaction.
Composés ioniques
Les composés ioniques sont des molécules qui se forment par le gain et la perte d'électrons. Un atome de métal qui perd un électron prend une charge électrique positive; un non-métal qui gagne un électron devient chargé négativement. Parce que les charges opposées s'attirent, les deux atomes se collent, formant une liaison chimique solide et stable. Des exemples de composés ioniques comprennent le sel de fonte des neiges, le chlorure de calcium; la rouille, qui combine le fer et l'oxygène; l'oxyde de cuivre, la corrosion verdâtre qui se forme sur les bâtiments et les sculptures - et le sulfate de plomb, un composé utilisé dans les batteries de voiture.