Siccome gli elettroni di valenza sono gli elettroni più esterni, hanno la maggiore possibilità di interagire con gli elettroni di valenza di altri atomi.
Pertanto, gli elettroni di valenza hanno la maggiore influenza nella formazione dei legami.
Il numero di elettroni nel guscio di valenza più esterno di un atomo regola il suo comportamento di legame.
Pertanto, raggruppiamo nella tavola periodica gli elementi i cui atomi hanno lo stesso numero di elettroni di valenza.
Un atomo con configurazione di gas nobile (corrispondente a una configurazione elettronica #”s”^2 “p”^6#) tende ad essere chimicamente non reattivo.
Tende a non partecipare a legami.
Come regola generale, un elemento del gruppo principale – un elemento in uno qualsiasi dei gruppi 1, 2, e dal 13 al 17 – tende a reagire per ottenere una configurazione elettronica da gas nobile: #”s”^2 “p”^6#.
L’idrogeno e l’elio sono eccezioni.
Questa tendenza è chiamata regola dell’ottetto, perché gli atomi legati condividono otto elettroni di valenza.
Il tipo più reattivo di elemento metallico è un metallo del gruppo 1 – un metallo alcalino (come il sodio o il potassio).
Un tale atomo ha un solo elettrone di valenza.
Questo elettrone di valenza viene facilmente perso per formare uno ione positivo (catione) con una configurazione di gas nobile (es,
Un metallo del gruppo 2 (ad es, magnesio) è un po’ meno reattivo, perché ogni atomo deve perdere due elettroni di valenza per formare uno ione positivo con una configurazione di gas nobile (es,
Per esempio
Un atomo di un non metallo tende ad attrarre ulteriori elettroni di valenza per raggiungere la configurazione di gas nobile.
Un modo per farlo è rimuovere elettroni da un altro atomo.
Il tipo più reattivo di elemento non metallico è un alogeno come il fluoro (#”F “#) o il cloro (#”Cl “#).
Un tale atomo ha la configurazione elettronica #”s”^2 “p”^5#.
Richiede solo un elettrone di valenza aggiuntivo per ottenere una configurazione da gas nobile.
Quindi, gli atomi dei gruppi 1 e 2 tendono a reagire con gli atomi dei gruppi 16 e 17 per formare composti ionici.
I due ioni sono attratti l’uno dall’altro da forze elettrostatiche.
Queste attrazioni sono chiamate LEGAMI IONICI.
Gli atomi generalmente formano legami ionici quando la differenza di elettronegatività tra i due elementi è grande (1,7 o maggiore).
Un atomo di configurazione gas nobile può anche raggiungere una configurazione gas nobile condividendo elettroni con un atomo vicino.
Con la condivisione dei loro elettroni più esterni (valenza), gli atomi possono riempire i loro gusci elettronici esterni e guadagnare stabilità ottenendo un ottetto di elettroni.
I non metalli formano facilmente legami covalenti con altri non metalli.
Se i due atomi sono identici, come in #”H-H “# o #”F-F “#, gli elettroni sono condivisi equamente, e non c’è separazione di cariche positive e negative.
Se la differenza di elettronegatività tra i due elementi è molto piccola (0,4 o meno), gli elettroni sono condivisi quasi equamente. Diciamo che un tale legame è NONPOLARE.
È semplicemente un LEGAME COVALENTE.
Per formare un legame covalente tra, diciamo, #”H “# e #”F “#, un elettrone di #”H “# e un elettrone di #”F “# formano una coppia condivisa.
Per esempio, nella molecola #”H-F “#, il trattino rappresenta una coppia condivisa di elettroni di valenza, uno da #”H “# e uno da #”F “#.
In questo legame, l’atomo #”F “# “vuole” gli elettroni più dell’atomo #”H “#, ma l’atomo #”H “# non rinuncerà completamente al suo elettrone.
È un caso di condivisione ineguale.
Questo accumulo di densità di elettroni intorno all’atomo #”F “# gli dà una leggera carica negativa.
La perdita di densità di elettroni intorno all’atomo #”H “# dà all’atomo #”H “# una leggera carica positiva.
Il legame ha un’estremità positiva e un’estremità negativa (o polo).
Se la differenza di elettronegatività è tra 0,4 e 1,7, il legame è covalente polare.
Diciamo che questo è un LEGAME COVALENTE POLARE.
Quando due atomi di metallo condividono elettroni, si ottiene un LEGAME METALLICO.
A differenza di un legame covalente, in cui gli elettroni di valenza sono condivisi tra due atomi, gli elettroni di valenza in un legame metallico sono condivisi tra tutti gli atomi di metallo del campione.
Visualizziamo i metalli come una serie di nuclei atomici (nuclei ed elettroni interni) o cationi metallici immersi in un “mare” di elettroni di valenza circostanti.
Quindi, gli elettroni di valenza sono liberi di muoversi e non sono associati a nessun particolare atomo metallico.
Quindi, la natura degli elettroni di valenza determina se si ottiene un legame covalente, covalente polare, ionico o metallico.