Gli elettroni sono disposti attorno al nucleo di un atomo in livelli di energia specifici, chiamati gusci elettronici . Ogni guscio può contenere un numero massimo di elettroni:
* Shell 1 (K shell): Mantiene fino a 2 elettroni
* Shell 2 (L shell): Mantiene fino a 8 elettroni
* shell 3 (m shell): Tiene fino a 18 elettroni
* shell 4 (n shell): Mantiene fino a 32 elettroni
All'interno di ogni guscio, gli elettroni sono ulteriormente organizzati in sottotitoli (s, p, d, f) con forme ed energie diverse. Il guscio più esterno è chiamato guscio valenza e i suoi elettroni sono chiamati elettroni di valenza .
La reattività è determinata principalmente dal numero di elettroni di valenza e dalla loro disposizione:
* Gli atomi con un guscio di valenza completo (8 elettroni) sono generalmente non reattivi o inerti. Hanno una configurazione stabile e sono contenti della loro disposizione elettronica. Ad esempio, i gas nobili (lui, NE, AR, KR, XE, RN) sono inerti a causa delle loro piene proiettili di valenza.
* Gli atomi con meno di 8 elettroni di valenza sono generalmente reattivi. Tendono a guadagnare, perdere o condividere elettroni per ottenere una configurazione stabile con una shell di valenza completa.
* Il numero di elettroni di valenza determina il tipo di legami chimici che un atomo può formare. Gli atomi con 1-3 elettroni di valenza tendono a perdere elettroni e formare ioni positivi (cationi). Gli atomi con 5-7 elettroni di valenza tendono a guadagnare elettroni e formare ioni negativi (anioni). Gli atomi con 4 elettroni di valenza possono perdere o guadagnare elettroni o condividere elettroni per ottenere una configurazione stabile.
Esempio:
* Sodio (Na) ha 1 elettrone di valenza. Perde prontamente questo elettrone per ottenere una configurazione stabile come Neon (NE), che ha una shell di valenza completa. Ciò rende il sodio altamente reattivo e forma un catione (Na+).
* cloro (CL) ha 7 elettroni di valenza. Ottiene prontamente 1 elettrone per ottenere una configurazione stabile come Argon (AR), che ha una shell di valenza completa. Questo rende il cloro altamente reattivo e forma un anione (cl-).
Ulteriori fattori che influenzano la reattività:
* Elettronegatività: La tendenza di un atomo ad attirare elettroni verso se stesso. È più probabile che più atomi elettronegativi acquisiscano elettroni e formino ioni negativi, rendendoli più reattivi.
* Energia di ionizzazione: L'energia richiesta per rimuovere un elettrone da un atomo. Gli atomi con energia a bassa ionizzazione hanno maggiori probabilità di perdere elettroni e formare ioni positivi, rendendoli più reattivi.
* Dimensione atomica: Gli atomi più piccoli tendono ad essere più reattivi a causa delle loro nuvole di elettroni più concentrate, che possono interagire più facilmente con altri atomi.
Comprendere la disposizione degli elettroni attorno al nucleo è cruciale per prevedere e spiegare la reattività degli elementi. Questa conoscenza ci aiuta a capire come gli atomi si combinano per formare molecole e come si verificano le reazioni chimiche.
