Izjeme od pravila okteta

Pravilo okteta je teorija vezanja, ki se uporablja za napovedovanje molekulske strukture kovalentno vezanih molekul. Po pravilu želijo atomi imeti osem elektronov v svoji zunanji - ali valenčni - elektronski lupini. Vsak atom bo delil, pridobil ali izgubil elektrone, da napolni te zunanje elektronske lupine s točno osmimi elektroni. Za mnoge elemente to pravilo deluje in je hiter in preprost način za napovedovanje molekulske strukture molekule.

Medtem ko Lewisove elektronske pične strukture pomagajo določiti vez v večini spojin, obstajajo tri splošne izjeme: molekule, v katerih atomi imajo manj kot osem elektronov (borov klorid in lažji s- in p- blok elementi); molekule, v katerih atomi imajo več kot osem elektronov (žveplov heksafluorid in elementi po obdobju 3); in molekule z lihim številom elektronov (NO.)

Vodik, berilij in bor imajo premalo elektronov, da bi tvorili oktet. Vodik ima samo en valenčni elektron in samo eno mesto, da tvori vez z drugim atomom. Berilij ima samo dva valenčna atoma

instagram viewer
in lahko tvori samo vezi elektronskih parov na dveh lokacijah. Bor ima tri valenčne elektrone. Dve molekuli upodobljeni na tej sliki prikazujejo osrednji berilij in atomi bora z manj kot osmimi valenčnimi elektroni.

Molekule, kjer imajo nekateri atomi manj kot osem elektronov, se imenujejo elektronsko pomanjkljivi.

Elementi v obdobjih, večjih od obdobja 3, v periodični tabeli imajo a d orbital na voljo z isto energijo kvantno število. Atomi v teh obdobjih lahko sledijo pravilo okteta, vendar obstajajo pogoji, ko lahko razširijo svoje valenčne lupine in tako sprejmejo več kot osem elektronov.

Žveplo in fosfor so pogosti primeri tega vedenja. Žveplo se lahko drži pravila okteta kot v molekuli SF2. Vsak atom je obdan z osmimi elektroni. Mogoče je vzbuditi atom žvepla v zadostni meri, da valenčne atome potisne v d orbitala, ki omogoča molekule, kot je SF4 in SF6. Atom žvepla v SF4 ima 10 valenčnih elektronov in 12 valenčnih elektronov v SF6.

Najbolj stabilne molekule in kompleksni ioni vsebujejo pare elektronov. Obstaja razred spojin, kjer valenčni elektroni vsebujejo liho število elektronov v valenčna lupina. Te molekule so znane kot prosti radikali. Prosti radikali vsebujejo v valenčni lupini vsaj en neparni elektron. Na splošno, molekule z liho število elektronov so ponavadi prosti radikali.

Dušikov (IV) oksid (NO2) je dobro znan primer. Upoštevajte osamljeni elektron na atomu dušika v strukturi Lewisa. Kisik je še en zanimiv primer. Molekularne molekule kisika imajo lahko dva enojna parna elektrona. Takšne spojine so znane kot biradikalne snovi.