¿Por qué los átomos tienden hacia la estabilidad eléctrica?

Question

Si un átomo de oxígeno tiene seis electrones, entonces tiene un orbital sin carga y el átomo de oxígeno puede compartir electrones de dos átomos de hidrógeno (y formar agua) para volverse más estables.

Pero, ¿por qué el oxígeno, o cualquier otro átomo de esa manera, favorece la estabilidad sobre la inestabilidad? ¿Por qué el átomo de oxígeno no puede tener seis electrones y terminar con eso?

Además, ¿es un átomo estable al igual que neutro?

Answer 1

Una $\text{O}^{2+}$ iones, con 6 electrones, es estable en un vacío. Si pones uno en las profundidades del espacio interestelar, lejos de cualquier otro asunto, entonces se sentará en ese estado hasta el fin de los tiempos.

Del mismo modo, usted puede tener una gran elevación del lago, y puede ser absolutamente estable si no hay ninguna ruta de acceso para que el agua drene hacia fuera.

También, es un átomo de ser estable idéntica a ser neutral?

Así que no, como se muestra por ejemplo, no es lo mismo.

Sin embargo, de que tienen una mayor elevación del lago y otro cuyo nivel de agua es de 10 metros más abajo, y están conectadas por un arroyo, luego el agua se drene de la más alta hasta que las dos superficies de llegar a un nivel de igualdad. El estado estable es el que tiene el mínimo de energía (mínimo del total de la energía potencial gravitatoria de toda el agua). Esto es análogo a lo que ocurre cuando el oxígeno y el hidrógeno son mixtos. Los electrones son como el agua.

Answer 2

Queriendo o favoreciendo no son muy buenos términos de la física. Más punto de vista científico sería que cada vez que un átomo de oxígeno se compara a otro átomo, que interactúan y siempre que las cosas están a la derecha (tales como el número de electrones y de su estado), los átomos se atraen y se puede obtener más de cerca, mientras que la pérdida de parte de su energía inicial, en la forma de radiación o perdido electrones o de transferencia de energía a otro átomo/molécula en un evento de dispersión.

Después de que la energía de enlace es la perdida de la pareja hacia el espacio circundante, es más probable que va a permanecer juntos, hasta que la energía necesaria para su rotura se suministra desde fuera del sistema. Esta puede ser la radiación electromagnética con el derecho de las características espectrales, o alguna otra partícula que se mueve cerca y rompe el vínculo.

Para el aire en la troposfera, los mecanismos disponibles para el suministro de tanta energía (las colisiones de las partículas cósmicas) sólo puede hacerlo por muy poco fracción de moléculas, de manera que la mayoría de los átomos de oxígeno se existen en pares, mucho menor número de trillizos, y así sucesivamente. La situación es diferente en la parte superior de layes de la atmósfera, donde la luz UV y cósmica de partículas son más intensas, por lo que una mayor proporción de partículas de los gases puede ser en forma exótica como impares átomo de oxígeno.

Answer 3

También, es un átomo de ser estable idéntica a ser neutral?

No, en absoluto: muchos átomos son más estables después de que han absorbido (un) electrónica(s) o perder (una) electrónica(s).

Un buen ejemplo es la formación de la sal de mesa, $\mathrm{NaCl}$, también conocido como cloruro de sodio.

Este compuesto se forma cuando los átomos de sodio pierde un electrón (electrón de valencia), como en:

$$\mathrm{Na}\to \mathrm{Na^+}+ \mathrm{e^-}$$

Del mismo modo el choride los átomos pueden absorber un electrón:

$$\mathrm{Cl_2}+ 2\mathrm{e^-}\to 2\mathrm{Cl^-}+ 2\mathrm{e^-}$$

Cuando los iones se combinan, se obtiene:

$$2\mathrm{Na}+\mathrm{Cl_2}\to 2\mathrm{NaCl}+\Delta H$$

$\Delta H$ es la energía liberada en el proceso. La disposición de estos elementos en el iónica de celosía $\mathrm{NaCl}$ es más estable que la combinación de la (sin reaccionar) elementos.

Con la pérdida de su 'solitario' $\mathrm{3s^1}$ electrón de valencia, sodio toma en la que es muy estable, la configuración electrónica del neón. Del mismo modo, mediante la absorción de un electrón en su $\mathrm{3s^23p^5}$ electrones de valencia, se asume que el muy estable, la configuración electrónica del argón.

Answer 4

Creo que la línea de fondo aquí es que el razonamiento acerca de los átomos, la ionización y los enlaces químicos se hace a menudo en un lugar descuidado camino, y la razón para ello puede ser que la gente no se les ha enseñado que la entropía a menudo desempeña un papel en estas preguntas.

La dirección de los procesos físicos es tal que la entropía aumenta en general. Esta es la razón por la que un determinado sistema tenderá a moverse hacia un estado de menor energía interna si está disponible---es porque la energía así liberada puede pasar a algo más, como la luz emitida o vibraciones, con el resultado de un aumento neto en la entropía del entorno del sistema, con poco cambio en la entropía del sistema en sí. Los enlaces químicos formar principalmente porque la servidumbre de la configuración de menor energía, y esta energía menor es adoptado principalmente debido a la energía liberada se va a los alrededores, o a las vibraciones de la materia, o algo parecido, que llevan más de entropía. Cada vez que el concepto de energía libre que se utiliza, a continuación, estos entropía argumentos que están en juego.

Las personas a menudo asumen que los sistemas adoptará el estado tiene el mínimo de energía. Este es aceptar como un general guía informal, pero si quieres saber por qué o cómo sucede, entonces usted necesita para aviso de que este supuesto requiere de una manera de que el sistema para deshacerse de cualquier exceso de energía que puede tener, y que generalmente significa que la emisión de energía en el sistema de los alrededores.

Answer 5

Los átomos de oxígeno cuando se acercan entre sí, ciertamente interactúan. Cuando interactúan, existe una mayor probabilidad de que los electrones se compartan entre los átomos. Cuando compartan, perderán energía. No se separarán a menos que la energía venga de alguna parte y los satisfaga para mantenerse separados.

Y no ser estable no es igual a ser neutral. Tome el átomo de oxígeno, por ejemplo, es más estable en la forma de iones que el átomo de oxígeno neutro.