— Потому что если у атома забрать электрон, или же добавить, то получится ион. Но элемент, тем не менее, сохранит свои особые черты благодаря ядру. Представь себе атом лития: три протона, три электрона. И вот ты забираешь один электрон. Получается катион, но все все равно называют его ионом лития, потому что протонов все ещё три, и значит, это все ещё литий.
Миранда молча кивнула, припоминая Озеро Диссоциации. Там были как раз ионы, они не называли себя элементами, и, по словам баристы Сульфид, несли заряд. Вроде бы, все было очевидно: если электронов становится меньше, значит больше "плюсиков". Ваня сказал о катионе, а Сульфид говорила, что катион — положительно заряженный ион. Удивительно, но все совпадало!
— Что, я тебя запутал? — осведомился Ваня, как будто даже огорчённо.
Мира покачала головой, постепенно осознавая, что именно сейчас все стало ясно, как никогда, и задала новый вопрос:
— А почему тогда все говорят про электроны? Вот правда, даже наша преподша по неорганике. В чем фишка, если протоны важнее?
— Все это взаимосвязано, — Ваня заметно обрадовался. — Протоны определяют количество электронов, а электроны определяют химические свойства атома.
Мире стали понятны некоторые фразы инертных газов, которые они говорили Ване, но до главного было ещё далеко.
— Объясни подробнее, — попросила Мира.
— Конечно! — воодушевился Ваня. — Итак, как я уже говорил, электроны размещены на разном расстоянии от ядра. Опять же, это упрощенно. Так вот, в реакциях и в образовании связей с другими атомами участвует только внешняя электронная оболочка. Но почему атомы вообще вступают в реакции и образуют связи? Дело в том, что каждая электронная оболочка может вместить только определенное количество электронов. И каждый атом хочет заполнить ее полностью.
— И как они это делают?
— У них есть два пути, — начал объяснять Ваня. — Для начала стоит добавить, что все оболочки заполняются электронами, начиная от самой ближней к ядру. И если вдруг у атома на внешней оболочке электронов мало, то ему проще избавиться от них, отдав их другому атому. Тогда внешней станет предыдущая заполненная оболочка.
— А если бы эти атомы захотели присоединять электроны, то понадобилось бы их слишком много? — предположила Миранда.
— Да, и это очень не выгодно для атома по энергии, — ответил Ваня. — Для атомного ядра с определённым количеством протонов было бы очень трудно удержать вокруг себя столько лишних электронов. Но представь себе атом, у которого внешняя электронная оболочка почти заполнена и недостаёт совсем чуть-чуть. Как думаешь, выгодно ему отдавать электроны?
— Не знаю, нет, наверное, — Мира задумалась. — Но, возможно, здесь проще присоединить чьи-то электроны. Например, того, кто хотел бы их отдать.
— Моя ж ты умничка! — искренне похвалил ее Ваня. — Именно так они и делают!
Мира почувствовала, как краснеют щеки. Ее никогда не хвалили на химии. Даже в те редкие моменты, когда ей удавалось вспомнить или же подсмотреть что-нибудь из учебника и ответить правильно. Если выученный в муках материал вдруг вспоминался на паре, сама Мира внутри себя хвалила, а вот преподавательница — нет. А сейчас она даже не учила ничего. Просто сказала то, что думала, не зная, что об этом пишут в учебниках.
— Если один атом отдал электроны и тут же нашёлся другой, готовый их взять себе, то между этими атомами формируется химическая связь, — продолжал тем временем Ваня. — В зависимости от расположения этих электронов связь бывает разных типов…
Миранда честно старалась слушать, и это, в принципе, получалось даже без труда, но какая-то неведомая часть мозга работала сама по себе, в фоновом режиме, и сейчас именно там внезапно возник вопрос. Он показался Мире таким важным, что пришлось перебить Ваню:
— Послушай, а бывают атомы, у которых уже все заполнено? И им не надо не отдавать, ни присоединять электроны?
— Да, бывают, — Ваня явно не ожидал вопроса. — Это инертные газы.
Мира в один миг замерла на месте. Так вот оно что! Если атомы реагируют, чтобы добиться заполненной внешней электронной оболочки, то инертным газам это не нужно! У них все есть и так!
— Давай, идём, — позвал Ваня. — Да, мы почти добрались до инертных газов. В зависимости от строения внешней электронной оболочки атомы делят на группы. И вот те, у кого она заполнена, — это группа инертных газов.
Мира вышла из оцепенения и медленно пошла следом за Ваней. Связь между электронной оболочкой и группой теперь стала очевидной, и вопросы Ксенона больше не казались абсурдными. Но было ещё кое-что…
— Что такое период? — спросила Мира.
— В период объединяют все атомы с одинаковым количеством электронных энергетических уровней, — пояснил Ваня. — Это те самые оболочки, которые можно заполнять электронами.
Мира покивала, показывая, что все поняла. Ну или не все, но многое точно. Ей почему-то казалось, что именно сейчас она как никогда близка к разгадке.
— Ну что, идём дальше? — уточнил Ваня, и дождавшись, пока Миранда снова кивнёт, заговорил: — Итак, элементы в периодической системе расположены по мере увеличения заряда ядра и количества электронов. Я бы сказал, что по спирали. То есть, все начинается с первой группы, у которой на внешней оболочке всего один электрон — это щелочные металлы. Дальше заряд ядра увеличивается на единицу, добавляется по одному электрону и меняется группа. Так постепенно доходит до семнадцатой группы — у элементов в ней не хватает одного электрона до полного заполнения. Это группа галогенов. Дальше идет группа инертных газов, у них заполнено все. И потом спираль начинает новый виток, и снова все возвращается к щелочным металлам. Ты поняла хоть что-то? Это важно.
— Да, вроде бы, — неуверенно произнесла Мира. — Типа в таблице Менделеева сначала идут щелочные металлы, потом куча неизвестных групп, потом галогены, потом инертные газы, и за ними снова щелочные металлы. Да?
И неужели Ваня думает, что это сложно? Нет, для Миры это было легко и знакомо. Ведь в клубе "Элемент" был и активный щелочной металл Натрий, танцующий с не менее активной Фтор — галогеном, ну и конечно же, отрешённые от всего мира инертные газы. Миранда знала, что их она не забудет уже никогда.
— Да, все просто отлично, ты молодец, — улыбнулся Ваня. — А теперь ответ на твой вопрос. Самые активные элементы те, кому ближе всего к заполненной внешней электронной оболочке. И если щелочные металлы очень активно пытаются свой электрон спихнуть, а галогены наоборот всеми силами его отбирают у кого придётся, то инертные газы, расположенные между ними, — самые неактивные элементы на свете. И разозлились они как раз потому, что я вежливо указал им на то, что они не так уж и далеко ушли от галогенов и щелочных металлов. Несмотря на явное различие их свойств, они рядом, как бы они не были против.
Миранда вспомнила, как все было. Да, инертные газы как раз говорили о том, как сильно отличаются от щелочных металлов и галогенов, и тут пришёл Ваня и сказал им обратное. Но зачем он это сделал? Ведь если хорошо подумать и учесть все то, что он сказал раньше, то это не правда. Инертные газы ведь и в самом деле отличаются.
— Ты сказал им неправду, — заключила Мира. — Они ведь действительно совсем другие. Ну или я абсолютно ничего не поняла из твоих объяснений.
— Конечно же, это не было правдой, — Ваня усмехнулся. — Это была ложь, но очень качественная, которую на первый взгляд не отличить от правды, и над которой можно поспорить. И инертные газы знали это, и я знал это ещё лучше, просто сделал вид, что так думаю, чтобы их разозлить и вывести из равновесия. А вот ты все поняла. И очень хорошо поняла. Ты умница, я это уже говорил и ещё раз скажу.
— Спасибо, — Мира снова смутилась. — Но дело не только во мне. Я ведь уже проходила это на неорганике, и ничего не поняла. Наша преподша объясняла мало, и совсем по-другому. Вот бы она умела рассказывать химию так, как ты!