Atomy istnieją wokół nas – w powietrzu, na Ziemi iw żywych organizmach. Naturalnie występujące pierwiastki, takie jak tlen, złoto i sód, to atomy o różnych formach, z których każdy ma unikalną liczbę elektronów, protonów i neutronów. Protony i neutrony tworzą centralny rdzeń atomu, podczas gdy elektrony krążą wokół rdzenia po określonych orbitalach zwanych poziomami energii. Bardzo niewiele atomów ma potrzebną ilość elektronów, więc aby uzyskać pełny zestaw elektronów, połączą się z innymi atomami, tworząc cząsteczki.
Fakty
Elektrony grupują się w pary pod względem poziomów energetycznych. Aby obliczyć liczbę elektronów dozwoloną na dowolnym poziomie energii, znajdź kwadrat liczby reprezentującej poziom energii i pomnóż go przez dwa. Używając tego wzoru, atomy mogą mieć dwa elektrony na pierwszym poziomie energetycznym, osiem na drugim i osiemnaście na trzecim. Ilość elektronów na każdym poziomie rośnie wraz ze wzrostem poziomu energii.
Formacja molekularna
Elektrony najpierw tworzą pary na najniższym poziomie energii i wychodzą na zewnątrz. Atom z niesparowanymi elektronami na najbardziej zewnętrznym poziomie energii przyciąga inne atomy z niesparowanymi elektronami, aby uzyskać pełne uzupełnienie elektronów. Niesparowane elektrony na najwyższym poziomie energii nazywane są elektronami walencyjnymi; gdy elektrony walencyjne z dwóch lub więcej atomów tworzą pary, nie są one tracone z jednego atomu i zyskune przez inny. Atomy dzielą się swoimi elektronami walencyjnymi i łączą się, tworząc cząsteczkę.
Przykład
Atom tlenu ma dwa elektrony na pierwszym poziomie energetycznym i sześć na drugim. Aby być stabilnym, atom potrzebuje jeszcze dwóch elektronów na drugim poziomie. Naturalnie przyciąga inne atomy z niesparowanymi elektronami, takie jak wodór, który ma tylko jeden elektron. W uproszczonym modelu cząsteczki wody dwa atomy wodoru dzielą swoje elektrony walencyjne z atomem tlenu. Trzy atomy łączą się ze sobą, tworząc stabilną cząsteczkę. Każdy atom wodoru ma dwa elektrony, a atom tlenu osiem.
Tabela okresowa
Układ okresowy pierwiastków zawiera listę wszystkich znanych pierwiastków i ich właściwości atomowych. Każde pole na wykresie reprezentuje jeden element; liczba atomowa na górze każdego pudełka mówi, ile elektronów zawiera pierwiastek.
Gazy szlachetne
Skrajna prawa kolumna układu okresowego pokazuje pierwiastki znane jako gazy szlachetne, które nie tworzą cząsteczek ponieważ wszystkie ich elektrony są sparowane, a wszystkie poziomy energetyczne są pełne – istnieją one naturalnie w swojej najbardziej stabilnej Formularz.