קשר יוני וקשר קוולנטי

בגזים אצילים, לכל אטום יש 8 אלקטרונים ברמה החיצונית. לאטומים של יסודות שונים בטבע יש נטיה להגיע למבנה שאופייני לאטומים של יסודות הגזים אצילים.

גילוי הראדון ע״י מארי ופייר קירי בשנת 1898

לאתר מכון ויצמן בנושא

״שאיפה לשלמות״

כאשר אטומים מתקרבים זה לזה תיתכן יצירת קשר הנובעת מהנטיה להגיע למבנה אלקטרוני של גז אציל הקרוב אליו בטבלה המחזורית, כלומר להשלים לרמות/שכבות מלאות במקסימום אלקטרונים .

יצירת קשר יכולה להתבצע ע"י שיתוף אלקטרונים (קשר קוולנטי) או באמצעות קבלה או אובדן של אלקטרונים (קשר יוני).

בשני המקרים האטומים מגיעים למצב של רמה אחרונה מלאה במקסימום אלקטרונים.

קשר שיתופי

בקשר קוולנטי, לשני האטומים האל מתכתיים "חסר" אלקטרון או אלקטרונים.

אף אחד מהאטומים לא יוותר על האלקטרונים שלו, ולכן הפתרון הוא ב"שיתוף" אלקטרון (או אלקטרונים). 

בקשר קוולנטי זוג אלקטרונים (אחד מכל אטום) משותף לשני אטומים, כלומר נמצא בתנועה מתמדת סביב שני הגרעינים. המשיכה של כל אחד מגרעיני האטומים לאלקטרוני הקשר יוצרת את הקשר הקוולנטי.

כאשר אטומים מתקרבים אחד לשני, חל שינוי בתנועתם של חלק מהאלקטרונים.

חלק מהאלקטרונים יוצרים ענן משותף לשניהם והם נעים סביב שני הגרעינים. כתוצאה מכך כל אטום "מרגיש" שנוסף לו אלקטרון.

בתמונה הבאה, ניתן לראות 2 אטומי פלואור. בשכבה החיצונית של כל אחד מאטומי הפלואור 7 אלקטרונים, כאשר אטומי הפלואור מתקרבים זה לזה אלקטרון אחד מכל אטום משתתף בקשר ואז האלקטרונים נעים סביב שני המרכזים.

בתמונה הבאה, ניתן לראות 2 אטומי מימן. בשכבה החיצונית של כל אחד מאטומי המימן אלקטרון אחד. כשאטומי מימן מתקרבים זה לזה אלקטרון אחד מכל אטום משתתף בקשר. זוג האלקטרונים המשותף נע סביב שני הגרעינים. במצב זה כל אטום "מרגיש" שיש לו 2 אלקטרונים. לאטום מימן יש רמה אחת בלבד. כלומר הרמה הראשונה היא האחרונה ולכן המקסימום הוא 2 אלקטרונים. לכן בקשר בין 2 מימנים כל אטום הגיע לרמה מלאה כמו של הליום, שהוא הגז האציל הקרוב.

קשר יוני

קשר כימי שנוצר כתוצאה ממשיכה חשמלית חזקה הקיימת בין יונים חיוביים ויונים שליליים. 

בתמונה הבאה, אטום נתרן השייך למשפחת המתכות האלקליות. אטומי המתכות האלקליות מראים נטיה להגיע למבנה של גז אציל קרוב ע"י מסירת אלקטרון והפיכה ליון יציב חיובי 1+. אטום הנתרן מוסר אלקטרון לאטום הפלואור והופך ליון חיובי .

אטום הפלואור, שייך למשפחת ההלוגנים טור 7 בטבלה המחזורית. אטומי ההלוגנים מראים הנטיה להגיע למבנה של גז אציל קרוב ע"י קבלת אלקטרון או שיתוף אלקטרון.  בהדמיה ניתן לראות כי אטום פלואור מראה הנטיה להגיע למבנה של גז אציל קרוב, ע"י קבלת אלקטרון מאטום הנתרן והפיכה ליון יציב שלילי 1-.