รูปแบบใดเมื่ออะตอมสองอะตอมรวมกัน?

ตารางธาตุเป็นรายการขององค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมด และสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าจักรวาลนี้จะไม่มีอยู่จริงหากองค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้รวมกัน แต่ละองค์ประกอบมีลักษณะเฉพาะโดยอะตอมที่มีโปรตอนและนิวตรอนจำนวนหนึ่งอยู่ในนิวเคลียสและมีอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งล้อมรอบ เมื่ออะตอมรวมกัน พวกมันจะแบ่งอิเล็กตรอนส่วนนอกสุดเพื่อสร้างสถานะพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้น การแบ่งปันนี้จะเชื่อมอะตอมเข้ากับโครงสร้างไอออนิกหรือโมเลกุล

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

อะตอมสามารถรวมกันเป็นโครงสร้างตาข่ายไอออนิกหรือเป็นโมเลกุลโควาเลนต์ได้ เมื่ออะตอมชนิดต่างๆ รวมกัน ผลลัพธ์จะเรียกว่า สารประกอบ

แนวโน้มที่อะตอมจะรวมกันนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในเปลือกนอก ทุกเปลือกมีแปดช่องสำหรับอิเล็กตรอน ยกเว้นเปลือกแรกซึ่งมีช่องว่างเพียงสองช่อง หากไม่มีพื้นที่ว่างบางส่วน อะตอมจะพยายามรับหรือแบ่งอิเล็กตรอนเพื่อเติมเต็มเพื่อให้ได้เปลือกนอกที่มีความเสถียรซึ่งมีอิเล็กตรอนแปดตัว ในทางกลับกัน มันง่ายกว่าสำหรับอะตอมที่มีอิเล็กตรอนพิเศษเพียงไม่กี่ตัวที่จะกำจัดพวกมันเพื่อให้เกิดความเสถียร ก๊าซมีตระกูล ซึ่งรวมถึงฮีเลียม อาร์กอน และนีออน มีเปลือกนอกที่เสถียรซึ่งเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนอยู่แล้ว ดังนั้นองค์ประกอบเหล่านี้จึงไม่เกิดการรวมตัวระหว่างกันหรือกับอะตอมอื่นๆ

สารประกอบไอออนิก: อะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในเปลือกนอกของมันพยายามที่จะบริจาคอิเล็กตรอนให้กับอะตอมอื่น ในขณะที่อะตอมที่มีช่องว่างเพียงช่องเดียวก็จะยอมรับมันได้อย่างง่ายดาย อะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอนนี้จะมีประจุบวก และอะตอมที่รับอิเล็กตรอนจะมีประจุลบ แรงดึงดูดจากไฟฟ้าสถิตจะยึดอะตอมเข้ากับโครงสร้างตาข่าย นี่ไม่ใช่โมเลกุล เพราะอะตอมคู่ไม่เป็นอิสระ แต่เป็นสารประกอบ เพราะมันก่อตัวขึ้นจากธาตุสองชนิดที่ต่างกัน เกลือแกงทั่วไปคือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) เป็นตัวอย่างคลาสสิกของสารประกอบไอออนิก

พันธะโควาเลนต์: อะตอมที่มีอิเล็กตรอนพิเศษหนึ่ง สอง สามหรือสี่ตัวในเปลือกนอก หรืออิเล็กตรอนหนึ่ง สอง หรือสามตัวที่ขาดหายไป พยายามที่จะแบ่งอิเล็กตรอนเพื่อให้เกิดความเสถียร เมื่อการแบ่งปันนี้เกิดขึ้นเป็นคู่ พันธะนี้เรียกว่าพันธะโควาเลนต์ และสามารถมีความแข็งแรงมาก ตัวอย่างโมเลกุลของน้ำซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลออกซิเจนเติมเปลือกนอกด้วยอิเล็กตรอนจากอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม อะตอมสามารถแบ่งอิเล็กตรอนได้หนึ่ง สอง หรือสามคู่ และสารประกอบที่ก่อตัวมักจะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าสารประกอบไอออนิก

ธาตุทั้งหมดยกเว้นโลหะก่อพันธะโควาเลนต์ ส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้โลหะมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนในเปลือกนอกและกลายเป็นไอออนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุ ไอออนชอบที่จะรวมกันเป็นโครงสร้างตาข่ายแข็ง ในทางกลับกัน โมเลกุลโควาเลนต์มักก่อตัวเป็นของเหลวหรือก๊าซ

อะตอมสามารถรวมกันเป็นโมเลกุลอย่างง่าย เช่น น้ำ หรือรวมกันเป็นสายขนาดใหญ่เพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เช่น ซูโครส (C₁₂โฮ₂₂โอ₁₁). เนื่องจากคาร์บอนมีอิเล็กตรอน 4 ตัวอยู่ในเปลือกนอกของมัน มันจึงบริจาคและรับอิเล็กตรอนอย่างเท่าเทียมกัน และเป็นส่วนประกอบสำคัญของโมเลกุลอินทรีย์ทั้งหมดที่ชีวิตขึ้นอยู่กับ โมเลกุลอนินทรีย์และอินทรีย์ทั้งหมดที่ประกอบด้วยองค์ประกอบมากกว่าหนึ่งชนิดเป็นสารประกอบ ตัวอย่าง ได้แก่ ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) มีเทน (CH .)₄), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และซูโครส

เป็นเรื่องปกติที่อะตอมของธาตุเดียวกันจะใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อให้เกิดความเสถียร ก๊าซที่มีมากที่สุดในบรรยากาศ 2 ชนิด คือ ไนโตรเจน (N₂) และออกซิเจน (O₂) ประกอบด้วยโมเลกุลที่เกิดจากธาตุเดี่ยว โมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนไม่ใช่สารประกอบเพราะไม่ได้ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ แม้แต่โอโซน (O₃) โมเลกุลออกซิเจนที่มีความเสถียรน้อยกว่าและมีปฏิกิริยาตอบสนองมากกว่า มีคุณสมบัติเป็นสารประกอบไม่ได้ เนื่องจากประกอบด้วยองค์ประกอบเพียงองค์ประกอบเดียว