Làm thế nào để một nguyên tử trở nên ổn định về mặt hóa học?

Nguyên tử trở nên bền vững về mặt hóa học bằng cách mất, giành hoặc chia sẻ electron với các nguyên tử khác để lấp đầy lớp vỏ electron ngoài cùng của chúng. Điều này cho phép họ thu được cấu hình electron của khí quý gần nhất.

Các khí cao quý, ngoại trừ heli, có cấu trúc octet ổn định trong cấu hình electron của chúng. Heli chỉ có một lớp vỏ electron mà được lấp đầy bởi hai electron. Phần còn lại của các khí quý có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng của chúng. Tất cả các khí quý đều trơ về mặt hóa học và do đó được coi là ổn định về mặt hóa học. Các nguyên tử khác cố gắng đạt được cấu trúc octet ổn định bằng cách hình thành các liên kết ion hoặc cộng hóa trị để tạo điều kiện cho việc mất, giành hoặc chia sẻ electron.

Các kim loại có thể đạt được cấu trúc octet bằng cách mất đi một đến ba điện tử từ lớp vỏ ngoài cùng của chúng để tiết lộ cấu trúc octet ở lớp vỏ bên dưới. Các phi kim loại cần thu nhận các electron để hoàn thành cấu trúc octet của chúng. Các kim loại có thể tặng các electron của chúng cho các phi kim loại để tạo thành liên kết ion giữa các nguyên tử. Tất cả các nguyên tử tham gia vào liên kết ion đều mang điện tích dương hoặc âm và có cấu trúc octet hoàn chỉnh, điều này làm cho chúng ổn định về mặt hóa học.

Các phi kim loại có thể liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị, được hình thành bằng cách chia sẻ các electron. Ví dụ, các nguyên tử clo ở trạng thái trung tính của chúng thiếu một electron so với octet bền. Hai nguyên tử clo có thể chia sẻ mỗi nguyên tử một điện tử và hoàn thành octet của nhau bằng cách hình thành liên kết cộng hóa trị, do đó trở nên bền vững về mặt hóa học. Các nguyên tử trong liên kết cộng hóa trị vẫn trung hòa vì các electron không bị mất đi hoặc bị thu hồi mà thay vào đó được chia sẻ.