Przykłady pierwiastków bez stabilnej konfiguracji elektronowej

Atom składa się z jądra zawierającego dodatnio naładowane cząstki otoczone chmurą ujemnie naładowanych elektronów. Elektrony w atomach znajdują się w szeregu „powłok” wokół jądra, a każda powłoka może zawierać ustaloną liczbę elektronów. Mówi się, że elementy, które mają pełną powłokę zewnętrzną, mają stabilną konfigurację elektronową. Pierwiastki o stabilnych konfiguracjach elektronowych występują tylko w jednej kolumnie (grupa 8) układu okresowego. Dlatego zdecydowana większość pierwiastków w układzie okresowym ma niestabilne konfiguracje elektronowe.

Wodór jest najprostszym pierwiastkiem w układzie okresowym i składa się z pojedynczego protonu i pojedynczego elektronu. Pojedynczy elektron znajduje się w powłoce 1s, która może posiadać dwa elektrony. Konfiguracja elektronowa wodoru nie jest zatem stabilna. Aby wypełnić powłokę 1s, dwa atomy wodoru łączą się i dzielą drugi elektron. Jest to znane jako wiązanie kowalencyjne iw tym przypadku prowadzi do powstania cząsteczki wodoru.

Sód znajduje się w grupie 1 układu okresowego, a każdy atom zawiera 11 elektronów. Pojedynczy elektron znajduje się w zewnętrznej powłoce 3s, która jest w stanie utrzymać 2 elektrony. Ponieważ jest to niestabilna konfiguracja elektronowa, sód często traci swój zewnętrzny elektron 3s, wytwarzając dodatnio naładowany jon. Jony naładowane dodatnio i ujemnie łączą się, tworząc cząsteczki. Jest to znane jako wiązanie jonowe, aw sodzie prowadzi do różnych cząsteczek, w tym chlorku sodu.

Węgiel należy do grupy 6 układu okresowego i posiada łącznie sześć elektronów. Zewnętrzna powłoka elektronowa 2p jest zajęta przez dwa elektrony. Ponieważ powłoki 2p mogą zawierać sześć elektronów, węgiel nie jest w stabilnej konfiguracji elektronowej. Aby węgiel uzyskał stabilną konfigurację elektronową, musi dzielić kolejne cztery elektrony poprzez wiązania kowalencyjne. To właśnie ten proces prowadzi do powstania dużej ilości związków węgla, takich jak metan.

Chlor należy do grupy 7 układu okresowego i posiada 17 elektronów. Zewnętrzna powłoka 3p jest zajęta przez pięć elektronów i dlatego wymaga jeszcze jednego elektronu, aby mieć stabilną konfigurację. Chlor często zyskuje ten dodatkowy elektron kosztem stania się jonem naładowanym ujemnie. Oznacza to, że chlor może łączyć się z dowolnym dodatnio naładowanym jonem, tworząc wiązanie jonowe. Dobrym przykładem jest chlorek sodu, znany również jako sól kuchenna.