Atomen bestaan ​​om ons heen - in de lucht, op de aarde en in levende wezens. Natuurlijk voorkomende elementen, zoals zuurstof, goud en natrium, zijn atomen van verschillende vormen en elk met een uniek aantal elektronen, protonen en neutronen. De protonen en neutronen vormen de centrale kern van het atoom, terwijl de elektronen de kern omcirkelen in gedefinieerde orbitalen, energieniveaus genoemd. Zeer weinig atomen hebben de hoeveelheid elektronen die ze nodig hebben, dus om hun volledige complement aan elektronen te krijgen, zullen ze zich binden met andere atomen om moleculen te vormen.

Feiten

Elektronen groeperen zichzelf in paren in hun energieniveaus. Als u het aantal toegestane elektronen in een energieniveau wilt berekenen, zoekt u het vierkant van het getal dat het energieniveau vertegenwoordigt en vermenigvuldigt u het met twee. Met behulp van deze formule kunnen atomen twee elektronen hebben in hun eerste energieniveau, acht in de tweede en achttien in hun derde. De hoeveelheid elektronen op elk niveau neemt toe naarmate het aantal energieniveaus toeneemt.

Moleculaire vorming

Elektronen vormen eerst paren op het laagste energieniveau en werken hun weg naar buiten. Een atoom met ongepaarde elektronen in het buitenste energieniveau trekt andere atomen aan met ongepaarde elektronen om het volledige complement van elektronen te verkrijgen. Niet-gepaarde elektronen in het hoogste energieniveau worden valentie-elektronen genoemd; wanneer de valentie-elektronen van twee of meer atomen paren vormen, zijn ze niet verloren van het ene atoom en opgedaan door het andere. De atomen delen hun valentie-elektronen en binden samen, vormen een molecuul.

Voorbeeld

Een atoom van zuurstof heeft twee elektronen op het eerste energieniveau en zes op het tweede. Om stabiel te zijn, heeft het atoom twee extra elektronen nodig in het tweede niveau. Het trekt op natuurlijke wijze andere atomen aan met ongepaarde elektronen, zoals waterstof, die slechts één elektron heeft. In een vereenvoudigd model van een watermolecuul delen twee waterstofatomen hun valentie-elektronen met een zuurstofatoom. De drie atomen binden aan elkaar en vormen een stabiel molecuul. Elk waterstofatoom heeft twee elektronen en het zuurstofatoom heeft acht.

Het periodiek systeem

Het periodiek systeem der elementen somt alle bekende elementen en hun atoomeigenschappen op. Elk vak in de grafiek vertegenwoordigt één element; het atoomnummer bovenaan elke doos geeft aan hoeveel elektronen het element bevat.

Nobele gassen

De kolom rechts van het periodiek systeem toont de elementen die bekend staan ​​als de Noble Gases, die vorm geen moleculen omdat al hun elektronen gepaard zijn en alle energieniveaus vol zijn - ze bestaan ​​van nature in hun meest stabiele vorm.