Moleculele ionice constau din atomi multipli care au un număr de electroni diferit de cel al stării lor fundamentale. Când un atom de metal se leagă de un atom nemetal, atomul metalic pierde de obicei un electron față de atomul nemetal. Aceasta se numește o legătură ionică. Că acest lucru se întâmplă cu compușii de metale și nemetale este rezultatul a două proprietăți periodice: energia de ionizare și afinitatea electronică.
Metale și nemetale
Metalele din tabelul periodic includ toate elementele din grupele unu până la trei, cu excepția hidrogenului, precum și alte elemente din regiunile din dreapta jos ale tabelului. Nemetalele, pe de altă parte, includ toate elementele din grupele șapte și opt, precum și alte elemente din grupele patru, cinci și șase.
Energie de ionizare
Energia de ionizare a unui element descrie cantitatea de energie necesară pentru a determina pierderea unui electron de către un atom. Metalele tind să aibă energii de ionizare scăzute. Aceasta înseamnă că sunt „dispuși” să scape de un electron într-o reacție chimică. Multe metale, pe de altă parte, au energii de ionizare ridicate, ceea ce înseamnă că sunt mai puțin dispuși să piardă un electron într-o reacție.
Afinitate electronică
Afinitatea electronică este schimbarea energiei atunci când un atom neutru al unui element câștigă un electron. Unii atomi sunt mai dispuși să câștige electroni decât alții. Metalele au o afinitate mică de electroni și, prin urmare, nu acceptă de bunăvoie electronii. Multe metale, pe de altă parte, au afinități electronice mari; eliberează o cantitate mai mare de energie la acceptarea electronilor. Aceasta înseamnă că nemetalele sunt mult mai dispuse să accepte electroni decât metalele. Aceasta corespunde pozițiilor lor pe tabelul periodic. Nemetalele reactive se apropie de grupul de opt elemente, care au învelișul complet de electroni. Grupul de opt elemente este foarte stabil. Prin urmare, un nemetal care este la unul sau doi electroni distanță de o coajă completă de electroni va fi dornic să câștige acei electroni și să atingă o stare stabilă.
Tipuri de legături și electronegativitate
Conceptele de energie de ionizare și afinitate electronică sunt combinate într-o a treia tendință periodică numită electronegativitate. Diferențele de electronegativitate dintre elemente descriu tipul legăturilor dintre atomi. Dacă diferențele de electronegativitate sunt foarte mici, legăturile sunt covalente. Dacă diferențele de electronegativitate sunt mari, legăturile sunt ionice. Diferențele de electronegativitate între metale și majoritatea nemetalelor sunt mari. Prin urmare, legăturile au un caracter ionic. Acest lucru are sens în ceea ce privește energia de ionizare și afinitatea electronică; atomii metalici sunt dispuși să piardă electroni, iar atomii nemetali sunt dispuși să-i câștige.