Іонний заряд і кількість можливостей зв'язку

Ось таблиця з усіма відомими нам елементами. Таблиця Менделєєва. Кожна коробка представляє один елемент. Більшість елементів є металами. Коли метали реагують з іншими речовинами, вони хочуть позбутися електронів. Коли вони це роблять, вони стають позитивними іонами. Деякі елементи є неметалами. Більшість неметалів хочуть захопити більше електронів, і стають негативними іонами. Неметали також можуть захоплювати більше електронів іншим способом, шляхом комбінування. Потім вони поділяють електрони один з одним ковалентними зв’язками. Між металами і неметалами ми знаходимо елементи, які не зовсім вписуються ні в одну з двох категорій. Ці елементи є металоїдами. Ця межа між металами та неметалами не є абсолютно прямою, але за формою більше схожий на сходи. І це робить речі дещо складнішими. Чому так? Подивіться на це. Для деяких речовин легко побачити, який іонний заряд вони отримають, втративши або коли вони набирають електрони. Це показано, в якій колоні вони сидять. Усі атоми в першому стовпці хочуть втратити один електрон і утворюють іони із зарядом плюс один. Елементи другого стовпця утворюють два плюс-іонів, відпускаючи два електрони. Для цих речовин, перехідних металів, не існує простого правила. Іони, які вони утворюють, можуть отримати різні заряди. Стиснемо середину таблиці щоб заощадити простір. Візерунок продовжується з іншого боку від перехідних металів. У цій колонці атоми утворюють іони із зарядом три плюс. Але не всі. Чому ні? Тому що ось той «кордон», де починаються металоїди. І металоїди не дотримуються цього правила щодо іонного заряду. Це лише речовини, що знаходяться під металоїдами які отримують заряд 3+. У колонках з іонами 4+ і 5+ те саме: Іонні заряди застосовуються лише до нижніх рядів, під металоїдами. Тут метали також іноді здатні утворювати іони з меншим зарядом, але 4+ і 5+ настільки висока, наскільки вони отримують. А як щодо неметалів з правого боку? Тут стовпчики показують, скільки електронів хочуть отримати атоми. У крайньому правому куті є елементи, яким взагалі не потрібні електрони. Можна сказати, що вони отримують заряд «нуль». На крок ліворуч ми знаходимо атоми, які хочуть захопити один електрон. Коли вони це зроблять, їхній заряд буде мінус один. Неметали можуть отримати електрони іншим способом, за допомогою ковалентних зв'язків. Оскільки цим атомам потрібен лише один електрон, достатньо одного зв'язку. Їхня "здатність зв'язуватися" - або валентність - одна. Чи справедливо це для всіх атомів у цьому стовпці? Ні, не металоїди тут. Ще один крок ліворуч, атоми хочуть ще два електрони. Вони можуть або утворювати два зв’язки або вони можуть захопити два електрони і стати іонами два мінуса. Але як і раніше, це стосується лише елементів над металоїдами. У цій колонці всього два неметали. Вони отримують три мінуси, або хочуть утворити три зв’язки. І є лише один неметал, який утворює чотири зв’язки, або може отримати іонний заряд чотири мінус. Отже, є загальне правило, яке говорить нам позитивний заряд іонів металу, негативний заряд іонів неметалів, і кількість зв’язків, які утворить неметал. Між металами і неметалами ми знаходимо металоїди. Вони не дотримуються цього загального правила. Межа між металами і неметалами має форму сходів. Це означає, що не так багато металів, які мають високий позитивний заряд і не так багато неметалів, які мають високий негативний заряд, або які утворюють велику кількість ковалентних зв'язків.