Le molecole ioniche sono costituite da più atomi che hanno un numero di elettroni diverso da quello del loro stato fondamentale. Quando un atomo di metallo si lega con un atomo non metallico, l'atomo di metallo perde tipicamente un elettrone per l'atomo non metallico. Questo è chiamato un legame ionico. Che ciò avvenga con composti di metalli e non metalli è il risultato di due proprietà periodiche: energia di ionizzazione ed affinità elettronica.

Metalli e nonmetalli

I metalli della tavola periodica includono tutti gli elementi nei gruppi da 1 a 3 tranne l'idrogeno, così come alcuni altri elementi dalle regioni in basso a destra della tabella. I nonmetali, d'altra parte, includono tutti gli elementi nei gruppi sette e otto, così come alcuni altri elementi dai gruppi quattro, cinque e sei.

Energia di ionizzazione

L'energia di ionizzazione di un elemento descrive la quantità di energia necessaria per far perdere a un atomo un elettrone. I metalli tendono ad avere basse energie di ionizzazione. Ciò significa che sono "disposti" a sbarazzarsi di un elettrone in una reazione chimica. Molti non metalli, d'altra parte, hanno alte energie di ionizzazione, il che significa che sono meno disposti a perdere un elettrone in una reazione.

Affinità elettronica

L'affinità elettronica è il cambiamento di energia quando un atomo neutro di un elemento guadagna un elettrone. Alcuni atomi sono più disposti a guadagnare elettroni di altri. I metalli hanno una piccola affinità elettronica e quindi non accettano volentieri gli elettroni. Molti non metalli, d'altra parte, hanno grandi affinità di elettroni; rilasciano una quantità maggiore di energia dopo aver accettato gli elettroni. Ciò significa che i non metalli sono molto più disposti ad accettare gli elettroni rispetto ai metalli. Questo corrisponde alle loro posizioni sulla tavola periodica. I non metalli reattivi sono vicini agli otto elementi del gruppo, che hanno i gusci degli elettroni più esterni. Gli otto elementi del gruppo sono molto stabili. Quindi, un non metallo che è uno o due elettroni lontano da un guscio di elettrone pieno sarà desideroso di ottenere quegli elettroni e raggiungere uno stato stabile.

Tipi di legame ed elettronegatività

I concetti di energia di ionizzazione e l'affinità elettronica si combinano in una terza tendenza periodica chiamata elettronegatività. Le differenze di elettronegatività tra gli elementi descrivono il tipo di legami tra gli atomi. Se le differenze di elettronegatività sono molto piccole, i legami sono covalenti. Se le differenze di elettronegatività sono grandi, i legami sono ionici. Le differenze di elettronegatività tra i metalli e la maggior parte dei non metalli sono elevate. Pertanto, i legami hanno un carattere ionico. Questo ha senso per quanto riguarda l'energia di ionizzazione e l'affinità elettronica; gli atomi di metallo sono disposti a perdere elettroni e gli atomi non metallici sono disposti a ottenerli.