Атомы существуют вокруг нас - в воздухе, на Земле и в живых существах. Встречающиеся в природе элементы, такие как кислород, золото и натрий, представляют собой атомы разных форм, и каждый из них имеет уникальное количество электронов, протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны составляют центральное ядро атома, в то время как электроны вращаются вокруг ядра по определенным орбиталям, называемым энергетическими уровнями. Очень немногие атомы имеют необходимое количество электронов, поэтому, чтобы получить полный набор электронов, они будут связываться с другими атомами, образуя молекулы.
Факты
Электроны группируются парами по своим энергетическим уровням. Чтобы вычислить допустимое количество электронов на любом уровне энергии, найдите квадрат числа, представляющего уровень энергии, и умножьте его на два. Используя эту формулу, атомы могут иметь два электрона на первом уровне энергии, восемь на втором и восемнадцать на третьем. Количество электронов на каждом уровне растет с увеличением номера энергетического уровня.
Молекулярное образование
Электроны сначала образуют пары на самом низком энергетическом уровне и продвигаются наружу. Атом с неспаренными электронами на внешнем энергетическом уровне привлекает другие атомы с неспаренными электронами, чтобы получить полный набор электронов. Непарные электроны на самом высоком энергетическом уровне называются валентными электронами; когда валентные электроны двух или более атомов образуют пары, они не теряются одним атомом и не приобретаются другим. Атомы разделяют свои валентные электроны и связываются вместе, образуя молекулу.
Пример
У атома кислорода два электрона на первом уровне энергии и шесть на втором. Чтобы быть стабильным, атому нужно еще два электрона на втором уровне. Он естественным образом привлекает другие атомы с неспаренными электронами, например водород, у которого есть только один электрон. В упрощенной модели молекулы воды два атома водорода разделяют валентные электроны с атомом кислорода. Три атома соединяются вместе, образуя стабильную молекулу. Каждый атом водорода имеет два электрона, а атом кислорода - восемь.
Периодическая таблица
В Периодической таблице элементов перечислены все известные элементы и их атомные характеристики. Каждый прямоугольник на диаграмме представляет один элемент; атомный номер в верхней части каждого поля указывает, сколько электронов содержит элемент.
Благородные газы
В крайнем правом столбце Периодической таблицы показаны элементы, известные как благородные газы, которые не образуют молекул. потому что все их электроны спарены и все уровни энергии заполнены - они существуют естественным образом в наиболее стабильных форма.