מדוע תרכובות מתכות ולא מתכות מורכבות מיונים?

מולקולות יוניות מורכבות ממספר אטומים בעלי מספר אלקטרונים השונה מזה של מצב הקרקע שלהם. כאשר אטום מתכת נקשר עם אטום לא מתכתי, אטום המתכת מאבד בדרך כלל אלקטרון לאטום הלא מתכתי. זה נקרא קשר יוני. זה קורה עם תרכובות של מתכות ולא מתכות היא תוצאה של שני תכונות תקופתיות: אנרגיית יינון וזיקה אלקטרונית.

המתכות של הטבלה המחזורית כוללות את כל היסודות בקבוצות אחת עד שלוש למעט מימן, וכן כמה אלמנטים אחרים מהאזורים הימניים התחתונים של הטבלה. לעומת זאת, הלא מתכות כוללות את כל האלמנטים בקבוצות שבע ושמונה, וכן כמה אלמנטים אחרים מקבוצות ארבע, חמש ושש.

אנרגיית היינון של יסוד מתארת ​​את כמות האנרגיה הדרושה בכדי לגרום לאטום לאבד אלקטרון. למתכות יש אנרגיות יינון נמוכות. משמעות הדבר היא שהם "מוכנים" להיפטר מאלקטרון בתגובה כימית. לעומת זאת, להרבה מתכות רבות יש אנרגיות יינון גבוהות, מה שאומר שהן פחות מוכנות לאבד אלקטרון בתגובה.

זיקה אלקטרונית היא השינוי באנרגיה כאשר אטום ניטרלי של יסוד צובר אלקטרון. ישנם אטומים המוכנים יותר להשיג אלקטרונים מאחרים. למתכות יש זיקה אלקטרונית קטנה, ולכן אינן מקבלות ברצון אלקטרונים. לעומת זאת, הרבה מתכות שאינן מתכות קשורות לאלקטרונים גדולים; הם משחררים כמות גדולה יותר של אנרגיה עם קבלת האלקטרונים. משמעות הדבר היא כי הלא מתכות מוכנות הרבה יותר לקבל אלקטרונים מאשר המתכות. זה תואם את עמדותיהם בטבלה המחזורית. הלא מתכות תגובתיות קרובות לקבוצת שמונה יסודות, בעלי קליפות אלקטרונים חיצוניות מלאות. קבוצה שמונה האלמנטים יציבים מאוד. מכאן, שאינם מתכתיים שנמצאים במרחק אלקטרונים אחד או שניים מקליפת אלקטרונים מלאה, ישתוקקו להשיג את האלקטרונים ולהגיע למצב יציב.

המושגים אנרגיית יינון וזיקה אלקטרונית משולבים למגמה תקופתית שלישית הנקראת electronegativity. הבדלים אלקטרוניים בין אלמנטים מתארים את סוג הקשרים בין האטומים. אם ההבדלים האלקטרוניים בנגטיביות הם קטנים מאוד, הקשרים הם קוולנטיים. אם ההבדלים האלקטרוניים בנגטיביות הם גדולים, הקשרים הם יוניים. ההבדלים האלקטרוניים בנגטיביות בין מתכות לרוב הלא מתכות גבוהים. לכן, לקשרים יש אופי יוני. זה הגיוני ביחס לאנרגיית יינון ולזיקה אלקטרונית; אטומי המתכת מוכנים לאבד אלקטרונים, והאטומים הלא מתכתיים מוכנים להשיג אותם.