Soy gazlar, dış elektron katmanlarının dolu olması sebebiyle kimyasal tepkimelere karşı oldukça düşük eğilim gösterir. Bu özellikleriyle bilinen helyum ve neon, benzer davranışlar gösterse de bileşik oluşturma konusunda birbirinden ayrılır. Bilim insanları, helyumun aşırı basınç altında sodyumla kristal yapı oluşturabildiğini ve hidrojenle kimyasal bağ kurabildiğini belirlerken neon için gerçek bir kimyasal bağ içeren bileşik elde edememiştir.
Kimyasal tepkimelerin büyük bölümü atomlar içerisinde elektron alışverişi veya elektronların ortaklaşa kullanılmasıyla gerçekleşir. Atomlar, elektron kazanarak, kaybederek ya da paylaşarak daha düşük enerjili bir duruma ulaşabildiklerinde tepkimeye girerler.
Bu süreçte atomların en dış katmanında yer alan elektronlar belirleyici rol oynar. Soy gazların dış elektron katmanları dolu olduğu için yeni elektron almaya veya elektron vermeye yönelik eğilimleri düşüktür. Helyumun dış katmanında iki, neonun dış katmanında ise sekiz elektron yer almaktadır. Her iki atom da bu dizilim ile kararlı bir yapıya sahip olmaktadır.
Elektron Katman Sıkışması ve Helyumun Kuantum İstisnaları
Helyum atomunun iki elektrona sahip olması ve bu elektronların çekirdeğe oldukça yakın ilk katmanda bulunması, nükleer yükün bu elektronlar üzerinde çok güçlü bir çekim kuvveti uygulamasına yol açarak ekstrem laboratuvar şartlarında elektron bulutunun polarize edilmesine olanak sağlamaktadır. Kuramsal fizikçiler, devasa basınçlar altında helyumun flor veya hidrojen gibi yoğun elektronegatif elementlerle çok zayıf etkileşimli bileşikler oluşturabildiğini, bu durumun atomun küçük yarıçapından ve göreli kuantum etkilerinden kaynaklandığını belirtmektedir. Uzmanlar, bu bileşiklerin normal dünya şartlarında kararsız olduğunu ve laboratuvarda varlık gösterebildiğini ifade etmektedir.
Neon Atomunun Kararlı Oktet Yapısı ve Tepkimesizlik Sınırları
Helyumun aksine on elektrona sahip olan ve ikinci katmanını tamamen doldurarak kararlı bir oktet yapısına erişen neon atomunun, elektronlarını dışarıya verme veya başka atomlarla ortaklaşa kullanma eğiliminin sıfıra yakın olduğu bildirilmektedir. Neonun iyonlaşma enerjisinin oldukça yüksek olması ve elektron bulutunun dış kabuk tarafından çok daha kararlı bir biçimde perdelenmesi, en güçlü oksitleyici maddelerin bile neon atomundan bir elektron koparmasını veya bağ kurmasını olanaksız kılmaktadır. Kimyagerler, bu fiziksel ve elektronik kararlılığın neonu evrendeki en eylemsiz elementlerden birine dönüştürdüğünü ve doğada hiçbir kimyasal bileşiğinin bulunmamasının temel nedenini oluşturduğunu anımsatmaktadır.
