Шта одређује хемијско понашање атома?

Елементи су направљени од атома, а структура атома одређује како ће се понашати приликом интеракције са другим хемикалијама. Кључ у одређивању понашања атома у различитим окружењима лежи у распореду електрона унутар атома.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Када атом реагује, може добити или изгубити електроне или може делити електроне са суседним атомом да би створио хемијску везу. Лакоћа с којом атом може добити, изгубити или делити електроне одређује његову реактивност.

Атоми се састоје од три врсте субатомских честица: протона, неутрона и електрона. Идентитет атома одређује се протонским бројем или атомским бројем. На пример, било који атом који има 6 протона класификован је као угљеник. Атоми су неутрални ентитети, тако да увек имају једнак број позитивно наелектрисаних протона и негативно наелектрисаних електрона. Каже се да електрони круже око централног језгра, које држи електростатичка привлачност између позитивно наелектрисаног језгра и самих електрона. Електрони су распоређени у енергетске нивое или љуске: дефинисана подручја простора око језгра. Електрони заузимају најнижи расположиви ниво енергије, односно најближи језгру, али сваки ниво енергије може садржати само ограничени број електрона. Положај најудаљенијих електрона је кључан у одређивању понашања атома.

Број електрона у атому одређен је бројем протона. То значи да већина атома има делимично испуњен спољни ниво енергије. Када атоми реагују, они настоје да постигну пуни спољни ниво енергије, било губљењем спољних електрона, добијањем додатних електрона или дељењем електрона са другим атомом. То значи да је могуће предвидети понашање атома испитивањем његове електронске конфигурације. Племенити гасови попут неона и аргона запажени су по свом инертном карактеру: у њима не учествују хемијске реакције, осим у врло екстремним околностима, јер већ имају стабилну пуну спољну енергију ниво.

Периодни систем елемената распоређен је тако да се елементи или атоми сличних својстава групишу у колоне. Свака колона или група садржи атоме са сличним електронским распоредом. На пример, елементи као што су натријум и калијум у левој колони Периодног система садрже по један електрон у свом најудаљенијем нивоу енергије. Каже се да су у групи 1, а пошто спољни електрон језгро само слабо привлачи, може се лако изгубити. Ово чини атоме Групе 1 високо реактивним: Они лако губе свој спољни електрон у хемијским реакцијама са другим атомима. Слично томе, елементи у Групи 7 имају једно упражњено место на свом спољном нивоу енергије. Пошто су пуни спољни нивои енергије најстабилнији, ови атоми могу лако да привуку додатни електрон када реагују са другим супстанцама.

Енергија јонизације (И.Е.) је мера лакоће којом се електрони могу уклонити из атома. Елемент са ниском енергијом јонизације лако ће реаговати губитком свог спољног електрона. Енергија јонизације мери се за узастопно уклањање сваког електрона атома. Прва енергија јонизације односи се на енергију потребну за уклањање првог електрона; друга енергија јонизације односи се на енергију потребну за уклањање другог електрона и тако даље. Испитивањем вредности за узастопне јонизационе енергије атома може се предвидети његово вероватно понашање. На пример, калцијум у групи 2 има ниски ниво И.Е. од 590 килоџула по молу и релативно низак 2. тј. од 1145 килоџула по молу. Међутим, 3. И.Е. је много већа са 4912 килоџула по молу. То сугерише да када калцијум реагује, највероватније ће изгубити прва два електрона која се лако могу уклонити.

Афинитет према електрону (Еа) је мера колико лако атом може добити додатне електроне. Атоми са ниским афинитетима електрона имају тенденцију да буду врло реактивни, на пример флуор је највише реактивни елемент у Периодном систему и има врло низак афинитет према електронима на -328 килоџула по кртици. Као и код енергије јонизације, сваки елемент има низ вредности које представљају афинитет према електрону додавања првог, другог и трећег електрона и тако даље. Још једном, узастопни електронски афинитети елемента дају назнаку како ће он реаговати.