Atómy tvoria chemické väzby, aby sa ich vonkajšia škrupina elektrónov stala stabilnejšou. Typ chemickej väzby maximalizuje stabilitu atómov, ktoré ju tvoria. Iónová väzba, kde jeden atóm v podstate daruje elektrón inému, sa vytvorí, keď sa jeden atóm stane stabilným stráca svoje vonkajšie elektróny a ostatné atómy sa stávajú stabilnými (zvyčajne vyplnením valenčného obalu) získaním elektróny. Kovalentné väzby sa tvoria pri zdieľaní atómov, čo vedie k najvyššej stabilite. Existujú aj iné typy väzieb, okrem iónových a kovalentných chemických väzieb.
Dlhopisy a valenčné elektróny
Úplne prvý elektrónový obal obsahuje iba dva elektróny. Atóm vodíka (atómové číslo 1) má jeden protón a osamelý elektrón, takže môže ľahko zdieľať svoj elektrón s vonkajšou vrstvou iného atómu. Atóm hélia (atómové číslo 2) má dva protóny a dva elektróny. Dva elektróny dokončujú svoju vonkajšiu elektrónovú škrupinu (jediná elektrónová škrupina, ktorú má) a atóm je týmto spôsobom elektricky neutrálny. Toto robí hélium stabilným a je nepravdepodobné, že by vytvorilo chemickú väzbu.
V minulosti vodík a hélium je najľahšie aplikovať oktetové pravidlo predpovedať, či dva atómy budú tvoriť väzby a koľko väzieb budú tvoriť. Väčšina atómov potrebuje na dokončenie vonkajšieho obalu osem elektrónov. Atóm, ktorý má dva vonkajšie elektróny, tak často vytvorí chemickú väzbu s atómom, ktorému chýbajú dva elektróny, aby bol „úplný“.
Napríklad atóm sodíka má vo svojom vonkajšom obale jeden osamelý elektrón. Atóm chlóru je naopak krátky elektrón na vyplnenie vonkajšieho obalu. Sodík ľahko daruje svoj vonkajší elektrón (tvoriaci Na+ ión, pretože potom má ešte jeden protón ako má elektróny), zatiaľ čo chlór ľahko prijíma darovaný elektrón (čím vytvára Cl- ión, pretože chlór je stabilný, ak má o jeden elektrón viac ako protóny). Sodík a chlór tvoria iónové dlhopis spolu vytvárajú stolovú soľ (chlorid sodný).
Poznámka o elektrickom nabíjaní
Možno vás pomýli, či stabilita atómu súvisí s jeho elektrickým nábojom. Atóm, ktorý získava alebo stráca elektrón za vzniku iónu, je stabilnejší ako neutrálny atóm, ak ión získa úplným elektrónovým plášťom vytvorením iónu.
Pretože vzájomne nabité ióny navzájom priťahujú, tieto atómy spolu ľahko vytvoria chemické väzby.
Prečo Atómy tvoria dlhopisy?
Môžete použiť periodická tabuľka urobiť niekoľko predpovedí o tom, či atómy budú tvoriť väzby a aký typ väzieb by mohli tvoriť spolu. Na pravej strane periodickej tabuľky je skupina prvkov nazývaná vzácne plyny. Atómy týchto prvkov (napr. Hélium, kryptón, neón) majú plné vonkajšie elektrónové puzdrá. Tieto atómy sú stabilné a veľmi zriedka tvoria väzby s inými atómami.
Jedným z najlepších spôsobov, ako predpovedať, či sa atómy budú navzájom viazať a aký typ väzieb budú tvoriť, je porovnávať hodnoty elektronegativity atómov. Elektronegativita je miera príťažlivosti, ktorú atóm musí elektrónovať v chemickej väzbe.
Veľký rozdiel medzi hodnotami elektronegativity medzi atómami naznačuje, že jeden atóm je priťahovaný elektrónmi, zatiaľ čo druhý môže elektróny prijímať. Tieto atómy zvyčajne tvoria iónové väzby. Tento typ väzby sa vytvára medzi atómom kovu a nekovovým atómom.
Ak sú hodnoty elektronegativity medzi dvoma atómami porovnateľné, môžu stále vytvárať chemické väzby, aby sa zvýšila ich stabilita valenčný elektrón shell. Tieto atómy zvyčajne tvoria kovalentné väzby.
Môžete vyhľadať hodnoty elektronegativity pre každý atóm a porovnať ich a rozhodnúť sa, či atóm vytvorí väzbu alebo nie. Elektronegativita je trend periodickej tabuľky, takže môžete robiť všeobecné predpovede bez toho, aby ste hľadali konkrétne hodnoty. Pri pohybe zľava doprava cez periodickú tabuľku (s výnimkou vzácnych plynov) sa zvyšuje elektronická aktivita. Pri pohybe nadol v stĺpci alebo skupine tabuľky sa znižuje. Atómy na ľavej strane tabuľky ľahko tvoria iónové väzby s atómami na pravej strane (opäť s výnimkou vzácnych plynov). Atómy v strede tabuľky spolu často vytvárajú kovové alebo kovalentné väzby.