Cum se reunesc atomii pentru a forma molecule?

Atomi există în jurul nostru - în aer, Pământ și în viețuitoare. Elementele naturale, cum ar fi oxigenul, aurul și sodiul, sunt atomi de diferite forme și fiecare cu un număr unic de electroni, protoni și neutroni. Protonii și neutronii alcătuiesc nucleul central al atomului, în timp ce electronii înconjoară miezul în orbitalele definite numite niveluri de energie. Foarte puțini atomi au cantitatea de electroni de care au nevoie, așa că, pentru a obține completul lor complet de electroni, se vor lega cu alți atomi pentru a forma molecule.

Electronii se grupează în perechi în nivelurile lor de energie. Pentru a calcula numărul de electroni admis în orice nivel de energie, găsiți pătratul numărului care reprezintă nivelul de energie și multiplicați-l cu doi. Folosind această formulă, atomii pot avea doi electroni în primul lor nivel de energie, opt în al doilea și optsprezece în al treilea. Cantitatea de electroni la fiecare nivel crește pe măsură ce crește numărul nivelului de energie.

Electronii formează mai întâi perechi la cel mai scăzut nivel de energie și se îndreaptă spre exterior. Un atom cu electroni nepereche în nivelul de energie exterior atrage alți atomi cu electroni nepereche pentru a obține completul său complet de electroni. Electronii nepereche din cel mai înalt nivel de energie se numesc electroni de valență; când electronii de valență de la doi sau mai mulți atomi formează perechi, aceștia nu sunt pierduți dintr-un atom și câștigați de altul. Atomii își împart electronii de valență și se leagă împreună, formând o moleculă.

Un atom de oxigen are doi electroni la primul nivel de energie și șase la al doilea. Pentru a fi stabil, atomul are nevoie de încă doi electroni în al doilea nivel. Atrage în mod natural alți atomi cu electroni nepereche, cum ar fi hidrogenul, care are un singur electron. Într-un model simplificat al unei molecule de apă, doi atomi de hidrogen își împart electronii de valență cu un atom de oxigen. Cei trei atomi se leagă împreună, formând o moleculă stabilă. Fiecare atom de hidrogen are doi electroni, iar atomul de oxigen are opt.

Tabelul periodic al elementelor enumeră toate elementele cunoscute și caracteristicile lor atomice. Fiecare casetă din grafic reprezintă un element; numărul atomic din partea de sus a fiecărei cutii indică câți electroni conține elementul.

Coloana din dreapta a Tabelului periodic arată elementele cunoscute sub numele de gaze nobile, care nu formează molecule deoarece toți electronii lor sunt împerecheați și toate nivelurile de energie sunt pline - există în mod natural în cele mai stabile formă.