金属と非金属の化合物がイオンで構成されているのはなぜですか？

イオン分子は、基底状態の電子数とは異なる電子数を持つ複数の原子で構成されています。 金属原子が非金属原子と結合すると、金属原子は通常、非金属原子に電子を失います。 これはイオン結合と呼ばれます。 これが金属と非金属の化合物で起こることは、イオン化エネルギーと電子親和力という2つの周期的な特性の結果です。

周期表の金属には、水素を除くグループ1から3のすべての元素と、表の右下の領域にある他のいくつかの元素が含まれています。 一方、非金属には、グループ7と8のすべての元素、およびグループ4、5、6のその他の元素が含まれます。

元素のイオン化エネルギーは、原子が電子を失うのに必要なエネルギー量を表します。 金属はイオン化エネルギーが低い傾向があります。 これは、彼らが化学反応で電子を取り除くことを「喜んで」いることを意味します。 一方、多くの非金属はイオン化エネルギーが高いため、反応で電子を失うことを望んでいません。

電子親和力は、元素の中性原子が電子を獲得したときのエネルギーの変化です。 一部の原子は、他の原子よりも電子を獲得することをいとわない。 金属は電子親和力が小さいため、積極的に電子を受け入れません。 一方、多くの非金属は大きな電子親和力を持っています。 それらは、電子を受け入れると、より多くのエネルギーを放出します。 これは、非金属が金属よりもはるかに積極的に電子を受け入れることを意味します。 これは周期表上のそれらの位置に対応します。 反応性非金属は、完全に最も外側の電子殻を持つ第8族元素に近いです。 グループ8の元素は非常に安定しています。 したがって、完全な電子殻から1つまたは2つの電子が離れている非金属は、それらの電子を獲得して安定状態に到達することを熱望します。

イオン化エネルギーと電子親和力の概念は、電気陰性度と呼ばれる3番目の周期的な傾向に結合されます。 元素間の電気陰性度の違いは、原子間の結合のタイプを表します。 電気陰性度の差が非常に小さい場合、結合は共有結合です。 電気陰性度の差が大きい場合、結合はイオン性です。 金属とほとんどの非金属の間の電気陰性度の差は大きいです。 したがって、結合はイオン特性を持っています。 これは、イオン化エネルギーと電子親和力に関して意味があります。 金属原子は電子を失っても構わないと思っており、非金属原子は電子を手に入れようとしています。