Aatomid moodustavad keemilisi sidemeid, et muuta nende välised elektronkestad stabiilsemaks. Keemilise sideme tüüp maksimeerib seda moodustavate aatomite stabiilsuse. Iooniline side, kus üks aatom annetab sisuliselt elektroni teisele, moodustub siis, kui üks aatom muutub stabiilseks kaotades välimised elektronid ja teised aatomid muutuvad stabiilseks (tavaliselt täites selle valentskesta), saavutades elektronid. Aatomite jagamisel moodustuvad kovalentsed sidemed, mis tagavad kõrgeima stabiilsuse. Lisaks ioonsetele ja kovalentsetele keemilistele sidemetele on olemas ka muud tüüpi sidemeid.
Sidemed ja valentselektronid
Kõige esimene elektronkest hoiab ainult kahte elektronit. Vesinikuaatomil (aatomnumber 1) on üks prooton ja üksik elektron, nii et see võib hõlpsalt jagada oma elektroni teise aatomi väliskestaga. Heeliumi aatomil (aatomnumber 2) on kaks prootonit ja kaks elektronit. Kaks elektroni täidavad selle välise elektronkesta (ainus elektronkest), millele aatom on elektriliselt neutraalne. See muudab heeliumi stabiilseks ja tõenäoliselt ei moodusta keemilist sidet.
Kui vesinik ja heelium on möödunud, on seda kõige lihtsam rakendada oktetreegel ennustada, kas kaks aatomit moodustavad sidemeid ja kui palju sidemeid nad moodustavad. Enamik aatomeid vajab välimise kesta lõpuleviimiseks kaheksat elektroni. Niisiis, aatom, millel on kaks välimist elektroni, moodustab sageli keemilise sideme aatomiga, milles puuduvad kaks elektroni, et olla "täielik".
Näiteks naatriumi aatomil on väliskestal üks üksike elektron. Klooriaatom on seevastu lühike elektron, mis täidab selle välimise kesta. Naatrium loovutab oma välimise elektroni kergesti (moodustades Na+ ioon, kuna sellel on siis veel üks prooton kui elektronidel), samas kui kloor võtab kergesti vastu annetatud elektroni (muutes Cl- ioon, kuna kloor on stabiilne, kui sellel on veel üks elektron, kui sellel on prootoneid). Naatrium ja kloor moodustavad iooni võlakiri omavahel soolalahusoola moodustamiseks (naatriumkloriid).
Märkus elektrilaengu kohta
Võite olla segaduses, kas aatomi stabiilsus on seotud selle elektrilaenguga. Aatom, mis võidab või kaotab iooni moodustamiseks elektroni, on stabiilsem kui neutraalne aatom, kui ioon saab iooni moodustades täis elektronide kesta.
Kuna vastupidiselt laetud ioonid meelitavad üksteist, moodustavad need aatomid üksteisega kergesti keemilised sidemed.
Miks moodustavad aatomid võlakirju?
Võite kasutada perioodilisustabel teha mitu ennustust selle kohta, kas aatomid moodustavad sidemeid ja millist tüüpi sidemeid nad võivad üksteisega moodustada. Periooditabeli paremas servas on elementide rühm, mida nimetatakse väärisgaasid. Nende elementide aatomitel (nt heelium, krüptoon, neoon) on täielik välimine elektronkest. Need aatomid on stabiilsed ja moodustavad väga harva sidemeid teiste aatomitega.
Üks paremaid viise aatomite omavahelise sidumise ennustamiseks ja seda tüüpi sidemete moodustamiseks on aatomite elektronegatiivsuse väärtuste võrdlemine. Elektronegatiivsus on aatomi ja keemiliste sidemete elektronide vahelise atraktsiooni mõõt.
Suur erinevus aatomite elektronegatiivsuse väärtuste vahel näitab, et üks aatom on meelitatud elektronide külge, teine aga võib elektronid vastu võtta. Need aatomid moodustavad tavaliselt üksteisega ioonsidemeid. Seda tüüpi side moodustub metalli ja mittemetalse aatomi vahel.
Kui kahe aatomi elektronegatiivsuse väärtused on võrreldavad, võivad need siiski moodustada keemilisi sidemeid, et suurendada nende aatomite stabiilsust valentselektron kest. Need aatomid moodustavad tavaliselt kovalentseid sidemeid.
Saate otsida iga aatomi elektronegatiivsuse väärtused, et neid võrrelda ja otsustada, kas aatom moodustab sideme või mitte. Elektronegatiivsus on perioodilise tabeli trend, nii et saate teha üldisi ennustusi ilma konkreetseid väärtusi otsimata. Elektronegatiivsus suureneb, kui liigute perioodilisustabelist vasakult paremale (välja arvatud väärisgaasid). See väheneb, kui liigute tabeli veerust või grupist allapoole. Tabeli vasakus servas olevad aatomid moodustavad hõlpsalt ioonilisi sidemeid paremal küljel olevate aatomitega (jällegi, välja arvatud väärisgaasid). Tabeli keskel olevad aatomid moodustavad üksteisega sageli metallilisi või kovalentseid sidemeid.