Atomy tvoří chemické vazby, díky nimž jsou jejich vnější elektronové náboje stabilnější. Typ chemické vazby maximalizuje stabilitu atomů, které ji tvoří. Iontová vazba, kde jeden atom v podstatě daruje elektronu jinému, se vytvoří, když se jeden atom stane stabilním ztrácí své vnější elektrony a ostatní atomy se stávají stabilními (obvykle vyplněním své valenční skořepiny) získáním elektrony. Kovalentní vazby vznikají při sdílení atomů, což vede k nejvyšší stabilitě. Existují i jiné typy vazeb kromě iontových a kovalentních chemických vazeb.
Dluhopisy a valenční elektrony
Úplně první elektronový obal obsahuje pouze dva elektrony. Atom vodíku (atomové číslo 1) má jeden proton a osamělý elektron, takže může snadno sdílet svůj elektron s vnějším obalem jiného atomu. Atom helia (atomové číslo 2), má dva protony a dva elektrony. Oba elektrony dokončují vnější obal elektronů (jediný obal elektronů, který má), a atom je tímto způsobem elektricky neutrální. Toto dělá helium stabilní a nepravděpodobné, že vytvoří chemickou vazbu.
V minulosti byl vodík a helium nejsnadnější aplikovat oktetové pravidlo předpovídat, zda dva atomy vytvoří vazby a kolik vazeb se vytvoří. Většina atomů potřebuje osm elektronů k dokončení vnějšího pláště. Atom, který má dva vnější elektrony, tak často vytvoří chemickou vazbu s atomem, který postrádá dva elektrony, aby byl „úplný“.
Například atom sodíku má ve svém vnějším obalu jeden osamělý elektron. Atom chloru je naopak krátkým elektronem, který zaplňuje jeho vnější obal. Sodík snadno daruje svůj vnější elektron (vytvářející Na+ iont, protože pak má ještě jeden proton než má elektrony), zatímco chlor snadno přijímá darovaný elektron (takže Cl- ion, protože chlor je stabilní, když má ještě jeden elektron, než má protony). Sodík a chlor tvoří iont pouto spolu vytvářejí stolní sůl (chlorid sodný).
Poznámka k elektrickému nabíjení
Můžete být zmateni tím, zda stabilita atomu souvisí s jeho elektrickým nábojem. Atom, který získá nebo ztratí elektron za vzniku iontu, je stabilnější než neutrální atom, pokud ion získá plnou elektronovou schránku vytvořením iontu.
Protože opačně nabité ionty se navzájem přitahují, tyto atomy spolu snadno vytvoří chemické vazby.
Proč atomy tvoří dluhopisy?
Můžete použít periodická tabulka udělat několik předpovědí o tom, zda atomy vytvoří vazby a jaký typ vazeb se mohou tvořit spolu navzájem. Na krajní pravé straně periodické tabulky je skupina prvků zvaná vzácné plyny. Atomy těchto prvků (např. Helium, krypton, neon) mají plné vnější elektronové náboje. Tyto atomy jsou stabilní a velmi zřídka tvoří vazby s jinými atomy.
Jedním z nejlepších způsobů, jak předpovědět, zda se atomy budou navzájem spojovat, a jaký typ vazeb budou tvořit, je porovnat hodnoty elektronegativity atomů. Elektronegativita je míra přitažlivosti atomu k elektronům v chemické vazbě.
Velký rozdíl mezi hodnotami elektronegativity mezi atomy naznačuje, že jeden atom je přitahován k elektronům, zatímco druhý může přijímat elektrony. Tyto atomy obvykle spolu vytvářejí iontové vazby. Tento typ vazby se tvoří mezi atomem kovu a nekovovým atomem.
Pokud jsou hodnoty elektronegativity mezi dvěma atomy srovnatelné, mohou stále vytvářet chemické vazby, aby se zvýšila jejich stabilita valenční elektron skořápky. Tyto atomy obvykle tvoří kovalentní vazby.
Můžete vyhledat hodnoty elektronegativity pro každý atom a porovnat je a rozhodnout, zda atom vytvoří vazbu, či nikoli. Elektronegativita je trend periodické tabulky, takže můžete provádět obecné předpovědi bez vyhledávání konkrétních hodnot. Při pohybu zleva doprava přes periodickou tabulku (s výjimkou vzácných plynů) se zvyšuje elektroegativita. Snižuje se při pohybu sloupce nebo skupiny tabulky dolů. Atomy na levé straně stolu snadno vytvářejí iontové vazby s atomy na pravé straně (opět s výjimkou vzácných plynů). Atomy uprostřed stolu často spolu vytvářejí kovové nebo kovalentní vazby.