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化学結合に関与する電子が分布しているため、化学者は価電子層または最外層の挙動に非常に関心があります。原子は、希ガスのように電子を獲得または損失してより安定することによってイオンになることができます。イオンの形成から生じる結合は、イオン結合と呼ばれます。
使用される用語の定義
安定したイオンの特性を説明するには、イオン形成に関連する用語を理解する必要があります。イオンは、正または負の電荷を持つ原子または原子のグループです。陽イオンは正の電荷を持ち、通常は金属ですが、陰イオンは負の電荷を持ち、通常は無電荷です。価電子層は、原子構造の最も外側のエネルギーレベルです。希ガスは、18の元素を含む非常に反応性の低いグループです。それらは非常に安定した電子配置を持っているので、それらは実質的に非反応性です。電子配置は、原子内の電子の構成です。
陽イオンと価電子層
1つ以上の電子を失い、正の電荷を持つ原子はカチオンと呼ばれます。 1つ以上の電子が失われると、正の電荷が発生します。これは、原子の核に、軌道の電子よりも多くの陽子があるためです。陽イオンは、希ガスのような安定した価電子層を得るために形成されます。たとえば、希ガスは8つの電子で満たされた価電子層を持っています。ナトリウム元素はこの層に単一の電子を持っています。ナトリウムがこの電子を失うと、その価電子層はネオンと同様に前の層になり、より安定します。ナトリウム核は変化しないため、電子の損失によって形成されるカチオンは+1の電荷を示します。バリウム元素には2つの価電子があります。より安定するためには、これらの2つの電子を失い、希キセノンガスのような価電子層を取得する必要があります。
陰イオンと価電子層
1つ以上の電子を獲得し、その結果、負の電荷を持つ原子は、陰イオンと呼ばれます。原子は原子核の陽子よりも軌道に多くの原子を持っているため、1つ以上の電子の獲得により負の電荷が発生します。陰イオンもまた、希ガスと同様の価電子層に到達するように形成されます。違いは、このために電子を取得することです。たとえば、塩素元素は、電子を得るときに希アルゴンガスと同様の価電子層を持っています。塩素イオンは、陽子よりも電子が1つ多いため、負の電荷を持っています。 5つの価電子を持つ窒素元素は、ネオンガスに似せるために3つの電子を得る必要があります。 3つの電子を得るとき、あなたは-3の電荷を持ち始めます。
価電子層オクテットの例外
価電子層でのオクテットの形成が最も安定した可能性ですが、他の電子配置も安定性を促進できます。遷移元素の多くは電子を失って安定した価電子を得ますが、価電子層にはすでに軌道に存在している電子のために、8個を超える電子があります。希ガスのヘリウムも例外です。その価電子殻には2つの電子しかない。