Todos os átomos são constituídos por um núcleo carregado positivamente rodeado por elétrons carregados negativamente. Os elétrons mais externos - os elétrons de valência - são capazes de interagir com outros átomos e, dependendo de como esses elétrons interagem com outros átomos, uma ligação iônica ou covalente é formada e os átomos se fundem para formar um molécula.
Cascas de elétrons
Cada elemento é cercado por um certo número de elétrons que povoam os orbitais de elétrons. Cada orbital requer dois elétrons para ser estável, e os orbitais são organizados em camadas, com cada camada sucessiva tendo um nível de energia mais alto do que a anterior. A camada inferior contém apenas um orbital de elétrons, 1S e, portanto, requer apenas dois elétrons para ser estável. A segunda camada (e todas as seguintes) contém quatro orbitais - 2S, 2Px, 2Py e 2Pz (um P para cada eixo: x, y, z) - e requer oito elétrons para ser estável.
Descendo as linhas da Tabela Periódica dos Elementos, uma nova camada de orbitais de 4 elétrons, com a mesma configuração da segunda camada, existe ao redor de cada elemento. Por exemplo, o hidrogênio na primeira linha tem apenas a primeira camada com um orbital (1S), enquanto o cloro na terceira linha tem a primeira camada (orbital 1S), a segunda camada (orbitais 2S, 2Px, 2Py, 2Pz) e uma terceira camada (3S, 3Px, 3Py, 3Px orbitais).
Nota: O número na frente de cada orbital S e P é uma indicação da concha em que esse orbital reside, não da quantidade.
Elétrons de valência
Os elétrons na camada externa de qualquer elemento são seus elétrons de valência. Uma vez que todos os elementos querem ter uma camada externa completa (oito elétrons), esses são os elétrons que ele está disposto a compartilhar com outros elementos para formar moléculas ou desistir inteiramente para se tornar um íon. Quando os elementos compartilham elétrons, uma forte ligação covalente é formada. Quando um elemento cede um elétron externo, isso resulta em íons com cargas opostas que são mantidos juntos por uma ligação iônica mais fraca.
Ligações ionicas
Todos os elementos começam com uma carga equilibrada. Ou seja, o número de prótons carregados positivamente é igual ao número de elétrons carregados negativamente, resultando em uma carga neutra geral. No entanto, às vezes, um elemento com apenas um elétron em uma camada de elétrons cederá esse elétron para outro elemento que precisa de apenas um elétron para completar uma camada.
Quando isso acontece, o elemento original cai para uma camada completa e o segundo elétron completa sua camada superior; ambos os elementos agora estão estáveis. No entanto, como o número de elétrons e prótons em cada elemento não são mais iguais, o elemento que recebeu o elétron agora tem uma carga líquida negativa e o elemento que deu o elétron tem uma carga líquida positiva cobrar. As cargas opostas causam uma atração eletrostática que puxa os íons juntos em uma formação de cristal. Isso é chamado de ligação iônica.
Um exemplo disso é quando um átomo de sódio cede seu único elétron 3S para preencher a última camada de um átomo de cloro, que precisa de apenas mais um elétron para se tornar estável. Isso cria os íons Na- e Cl +, que se unem para formar NaCl, ou sal de cozinha comum.
Ligações Covalentes
Em vez de dar ou receber elétrons, dois (ou mais) átomos também podem compartilhar pares de elétrons para preencher suas camadas externas. Isso forma uma ligação covalente e os átomos são fundidos em uma molécula.
Um exemplo disso é quando dois átomos de oxigênio (seis elétrons de valência) encontram carbono (quatro elétrons de valência). Como cada átomo deseja ter oito elétrons em sua camada externa, o átomo de carbono compartilha dois de seus elétrons de valência com cada átomo de oxigênio, completando suas camadas, enquanto cada átomo de oxigênio compartilha dois elétrons com o átomo de carbono para completar sua Concha. A molécula resultante é o dióxido de carbono ou CO2.
