Vì sao hầu hết các nguyên tử hình thành liên kết hóa học với nhau?

Các nguyên tử trong hầu hết các chất đều có liên kết hóa học bởi nguyên tử có trạng thái ổn định hơn khi liên kết với nhau. Lực điện thu hút các nguyên tử ở gần và liên kết chúng với nhau. Những nguyên tử có lực hút mạnh rất ít khi đứng một mình, các nguyên tử khác sẽ liên kết với chúng. Sự sắp xếp của các electrons trong nguyên tử sẽ xác định độ vững chắc của nguyên tử khi chúng tìm kiếm và liên kết với các nguyên tử khác.

Nguyên tử, electron và thế năng

Trong nguyên tử, electron được sắp xếp theo các lớp có cấu trúc phức tạp. Với hầu hết nguyên tử, lớp electron ngoài cùng thường chưa hoàn thiện, và các nguyên tử chia sẻ chung các electron này để hoàn thiện lớp này. Các nguyên tử có lớp ngoài cùng chưa hoàn thiện thì có thể năng lớn, những nguyên tử có lớp ngoài cùng đã hoàn thiện thì có thế năng nhỏ. Trong tự nhiên, vật có thể năng lớn sẽ “tìm kiếm” thế năng nhỏ hơn và trở nên ổn định hơn. Nguyên tử hình thành liên kết hóa học để giảm thế năng của chúng.

liên kết hóa học

Liên kết hóa học

Khí hiếm

Các nguyên tố thuộc nhóm khí hiếm, trong đó có khi Neon hay khí Helium có nguyên tử với lớp electron ngoài chùng đã hoàn thiện và chúng hiếm khi có phản ứng liên kết hóa học. Bởi lớp vỏ đã hoàn thiện, chúng có thể năng nhỏ và có ít năng lượng để thu hút các nguyên tử khác. Mặc dù thường xuyên tiếp xúc với các nguyên tử khác nhưng chúng không hình thành liên kết.