Elementai yra pagaminti iš atomų, o atomo struktūra lemia, kaip jis elgsis sąveikaudamas su kitomis cheminėmis medžiagomis. Svarbiausia nustatyti, kaip atomas elgsis skirtingose aplinkose, yra elektronų išsidėstymas atome.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Reaguodamas atomas, jis gali įgyti ar prarasti elektronus, arba pasidalinti elektronais su kaimyniniu atomu, kad susidarytų cheminis ryšys. Lengvumas, kuriuo atomas gali gauti, prarasti ar dalytis elektronais, lemia jo reaktyvumą.
Atominė struktūra
Atomus sudaro trys subatominių dalelių tipai: protonai, neutronai ir elektronai. Atomo tapatybę lemia jo protonų skaičius arba atomo skaičius. Pavyzdžiui, bet kuris atomas, turintis 6 protonus, klasifikuojamas kaip anglis. Atomai yra neutralios esybės, todėl jie visada turi vienodą teigiamai įkrautų protonų ir neigiamai įkrautų elektronų skaičių. Sakoma, kad elektronai skrieja aplink centrinį branduolį, kurį pozicijoje laiko elektrostatinė trauka tarp teigiamai įkrauto branduolio ir pačių elektronų. Elektronai yra išdėstyti energijos lygiuose arba apvalkaluose: apibrėžtos erdvės sritys aplink branduolį. Elektronai užima mažiausią galimą energijos lygį, t. Y. Arčiausiai branduolio, tačiau kiekviename energijos lygyje gali būti tik ribotas elektronų skaičius. Atokiausių elektronų padėtis yra svarbiausia nustatant atomo elgesį.
Visiškas išorinės energijos lygis
Elektronų skaičių atome lemia protonų skaičius. Tai reiškia, kad dauguma atomų turi iš dalies užpildytą išorinės energijos lygį. Kai atomai reaguoja, jie linkę bandyti pasiekti visišką išorinės energijos lygį arba praradę išorinius elektronus, įgydami papildomų elektronų, arba dalindamiesi elektronais su kitu atomu. Tai reiškia, kad įmanoma numatyti atomo elgesį, ištyrus jo elektronų konfigūraciją. Tauriosios dujos, tokios kaip neonas ir argonas, pasižymi inertiškumu: jos nedalyvauja cheminės reakcijos, išskyrus labai ekstremaliomis aplinkybėmis, nes jose jau yra stabili visa išorinė energija lygiu.
Periodinė lentelė
Periodinė elementų lentelė yra išdėstyta taip, kad panašių savybių elementai ar atomai būtų sugrupuoti į stulpelius. Kiekvienoje kolonoje ar grupėje yra panašaus elektronų išsidėstymo atomų. Pvz., Tokiuose elementuose kaip natris ir kalis periodinės lentelės kairiajame stulpelyje yra 1 elektronas. Teigiama, kad jie yra 1 grupėje, ir kadangi išorinį elektroną tik silpnai traukia branduolys, jį galima lengvai prarasti. Dėl to 1 grupės atomai tampa labai reaktyvūs: cheminės reakcijos su kitais atomais metu jie lengvai praranda išorinį elektroną. Panašiai 7 grupės elementų išorinis energijos lygis yra vienas. Kadangi visi išoriniai energijos lygiai yra stabiliausi, šie atomai, reaguodami su kitomis medžiagomis, gali lengvai pritraukti papildomą elektroną.
Jonizacijos energija
Jonizacijos energija (I.E.) - tai matas, kaip lengvai elektronai gali būti pašalinti iš atomo. Žemos jonizacijos energijos elementas lengvai sureaguos praradęs išorinį elektroną. Jonizacijos energija matuojama nuosekliai pašalinant kiekvieną atomo elektroną. Pirmoji jonizacijos energija reiškia energiją, reikalingą pirmajam elektronui pašalinti; antroji jonizacijos energija reiškia energiją, reikalingą antram elektronui pašalinti ir pan. Nagrinėjant nuoseklaus atomo jonizacijos energijos vertes, galima numatyti jo galimą elgesį. Pvz., 2 grupės kalcio elemento I. I. 590 kilodžaulių vienam moliui ir santykinai mažas 2-asis E.E. iš 1145 kilodžaulių vienam moliui. Tačiau 3-ioji I.E. yra daug didesnis - 4912 kilodžaulių vienam moliui. Tai rodo, kad reaguodamas kalciui greičiausiai neteks pirmųjų dviejų lengvai nuimamų elektronų.
Elektronų giminingumas
Elektronų giminingumas (Ea) yra matas, kaip lengvai atomas gali įgyti papildomų elektronų. Atomai, turintys mažą afinitetą elektronų atžvilgiu, dažniausiai būna labai reaktyvūs, pavyzdžiui, daugiausia fluoro reaktyvusis elementas periodinėje lentelėje, o jo afinitetas -328 kilodžauliais yra labai mažas vienam moliui. Kaip ir jonizacijos energijos atveju, kiekviename elemente yra daugybė reikšmių, vaizduojančių elektronų afinitetą pridedant pirmąjį, antrąjį ir trečiąjį elektronus ir pan. Vėlgi, vienas po kito einantys elemento giminingumai rodo, kaip jis sureaguos.
