استقرار العناصر الكيميائية
- تميل العناصر إلى فقد الالكترونات أو اكتسابها للوصول إلى حالة الاستقرار (الثبات الكيميائي).
- ترتبط ذرات العناصر مع بعضها البعض في البلورة أو الجزيء بروابط كيميائيّة لتكوين المركبات الكيميائيّة للوصول لحالة أكثر استقرارًا. (تبادل المنفعة).
- عدد الإلكترونات هى التى تحدد مدى استقرار العنصر.
- وعندما أقول استقرار أعني وصول مستوى الطاقة الأخير من هذا العنصر إلى حالات معينة مثل:
(1) أن يكتمل الفلك الأخير بعدد الإلكترونات المحدد له.
(2) أو أن يصل إلى توزيع عنصر نبيل عدد كامل من الإلكترونات بنسبه لعدد أفلاكه.
فكلما زادت عدد الأفلاك واختلف نوع العنصر كلما زاد عدد الإلكترونات للوصول لتوزيع عنصر نبيل.
(3) تكون العناصر الانتقالية أكثر استقراراُ عندما يكون المستوى الفرعي (d) ممتلئ أو نصف ممتلئ بالإلكترونات.
- عند اكتساب ذرة العنصر مزيداُ من الطاقة حيث ينتقل فيها الكترون واحد أو أكثر من مستوى الطاقة الأصلي إلى مستوى طاقة أعلى فهى هذه الحالة يقال أن ذرة العنصر أصبحث ذرة مثارة وأكثر نشاطاً وأقل استقراراً ولا تعود إلى استقرارها السابق حتى تفقد تلك الطاقة المكتسبة.
تكوين الجزئيات والمركبات للوصول إلى حالة الأستقرار
- تكون الذرة أو الأيون أو الجزئ أكثر استقراراُ بالطريقة التى يكون فيها أقل طاقة فلا تنسي هذة القاعدة جيداً
الأقل طاقة ← أكثر ثباتاُ ← أقل نشاطاُ وتفاعلاُ
الأكثر طاقة ← أقل ثباتاً ← أكثر نشاطاً وتفاعلاُ
ترتبط الذرات بذرات أخرى لتكوين جزيئات لتحقيق حالة من الطاقة المنخفضة. ليس من الضروري دائمًا أن يميلوا إلى الحالة ثنائية الذرة.
- السبب وراء ارتباط أي ذرة مع ذرات أخرى هو أنها تميل إلى حالة الاستقرار.
- يوجد الذهب في الحالة الحرة (الذرة المفردة) لأنه مستقر للغاية ، ولا تجد ذرات الذهب حالة من الطاقة المنخفضة في كثير من الأحيان ، على الرغم من وجود بعض مركبات الذهب أيضًا.
- في المعادن (الفلزات) مثلاً . أسهل طريقة لخفض طاقة إلكتروناتهم هي التجمع معًا في مجموعة ضخمة من الذرات (روابط فلزية) ، مما يسمح لمستويات طاقة الإلكترونات الخاصة بهم بالتداخل. عادة نكتب هذا كما لو أن المعادن كانت "ذرة مفردة" ، لكنها ليست كذلك في الحقيقة.
على سبيل المثال ، عندما نقول "حديد" ، نكتب "Fe" ، لكنها في الحقيقة تحتوى على عدد كبير جداً من الذرات في العينة. نظرًا لأن هذا الرقم يحتوي على عشرات الأرقام ، فإننا نحذفه فقط. يوجد حوالي 85 من هذه العناصر في الجدول الدوري.
- الغازات النبيلة تكون فى معظم الأحيان ذرات مفردة نظرًا لأن مستويات طاقتها لا يمكن أن تنخفض عن طريق المشاركة فيما بينها. هناك 7 من هذه العناصر: He , Ne , Ar , Kr , Xe , Rn , Og
- أما بقية العناصر فأغلبها لافلزات نشطة لها العديد من الإلكترونات الخارجية. يمكنهم الوصول إلى حالة الاستقرار من خلال المشاركة مع عناصر أخرى من نفس النوع. فمثلا تكون العناصر الأتية على هيئة جزيئات ثنائية الذرة (F2 ، O2 ، N2 ، Cl2 ، Br2 ، I2) وكذلك العناصر متل الكبريت والفسفور والسيلينوم يتواجدوا على الصور الآتية (P4 ، S8 ، Se8). يوجد حوالي 15 عنصر من الجدول الدورى لهم نفس الخصائص.
- فالعناصر الآتية : النيتروجين والأكسجين والنيتروجين والهالوجينات هى عناصر لافلزية نشطة ترتبط مع نفسها عن طريق الروابط التساهمية أو مع غيرها للحصول على الأستقرار بأقل طاقة ممكنة وهذا يتحقق بالنسبة لهم فى حالة تكوين جزيئات ثنائية الذرة أو مركبات وليس البقاء فى حالة مفردة.