Elektronikuoret

Miltä atomi oikeastaan näyttää? Pallolta? Vai tällaiselta, jossa elektronit ympäröivät ydintä? Ehkä tällaiselta... ...jossa ydin keskellä ja elektronit kuhisevat sen ympärillä kuin kärpäset? Kyllä, tämä kuva on lähellä totuutta.

Elektronit voivat olla sekä lähellä ydintä - että hyvin kaukana siitä. Ne lentävät ympäriinsä valtavalla vauhdilla - lähes valonnopeudella. Mutta jos yrität ottaa elektronin kiinni - huomaat jotain kummallista. On mahdotonta tietää tarkalleen, missä elektroni on. Lisäksi elektronit ovat niin pieniä, ettei niitä voi nähdä.

Ei edes kaikkein tehokkaimmalla mikroskoopilla. Voimme kuitenkin arvioida, missä kohdassa elektronit yleensä ovat. Sitten huomaammekin niiden olevan oikeastaan ryhmittäin eri etäisyyksien päässä ytimestä. Piirrämme siis atomin usein näin. Ytimenä - jossa on elektroneja eri kuorilla.

Aivan kuin planeetat tähden ympärillä. Tämä ei ole tarkka kuva todellisuudesta. Se on mallikuva - joka helpottaa ymmärtämään atomin rakennetta. Tämä atomi tässä on Argon, kemiallinen alkuaine, jolla on kahdeksantoista elektronia. Argonilla on kaksi elektronia sisäkuorella.

Enempää siihen ei mahdu. Sitten atomilla on kahdeksan elektronia seuraavalla kuorella. Siihen ei myöskään mahdu enempää. Ja sitten on vielä toiset kahdeksan elektronia - ulkokuorella. Ulkokuorella olevia elektroneja kutsutaan valenssielektroneiksi.

Ne määrittävät, millaisia kemiallisia yhdisteitä atomi voi muodostaa. Argon on inerttikaasu: Se ei tahdo yhdistyä muiden alkuaineiden kanssa. Ihan vain sen vuoksi, että argonilla on kahdeksan elektronia sen ulkokuorella. Siksi se on tyytyväinen... ja vakaa.

Mitä suurempi atomi - sitä enemmän elektronikuoria sillä voi olla. Hyvin isoilla atomeilla voi olla jopa seitsemän kuorta. Tehdäkseen tilaa kaikille elektroneille, atomi pakkaa niitä enemmän kuin kahdeksan joillekin kuorille. Mutta ei koskaan enempää kuin kahdeksan elektronia ulkokuorelle. Pienimmillä atomeilla - vedyllä ja heliumilla - on vain yksi elektronikuori.

Oikeastaan kaikki atomit - paitsi pienimmät - haluavat kahdeksan elektronia ulkokuorelleen. Tätä kutsutaan oktettisäännöksi - atomit pyrkivät saamaan tasan kahdeksan valenssielektronia. Oktetti! Eikö se ole kahdeksan soittajan ryhmä? Kyllä, ja kyseinen sana tulee latinan kielen sanasta "octo", joka tarkoittaa - kahdeksan.