• Что такое правило октетов?
• Примеры правила октетов
• Исключения из правила октетов
• Правило октетов и структура Льюиса

Рассказываем, что такое правило октетов в химии, кто был его создателем, примеры и исключения. Также структура Льюиса.

Молекулы стабильны, когда каждый атом имеет 8 электронов на последнем уровне энергии.

Что такое правило октетов?

В химия, известное как правило октетов или теория октетов для объяснения способа, которым атомы химические элементы он совмещает.

Эта теория была сформулирована в 1917 году американским физиком-химиком Гилбертом Н. Льюисом (1875-1946) и объясняет, что атомы различных элементов обычно всегда поддерживает стабильную электронную конфигурацию, располагая восемь электроны на ваших последних энергетических уровнях.

Правило октетов гласит, что ионы различных химических элементов, входящих в Периодическую таблицу, обычно завершают свои последние энергетические уровни с 8 электронами. Из-за этого, молекулы может приобрести стабильность, аналогичную стабильности благородные газы (находится в крайнем правом углу периодическая таблица), чья электронная структура (с его последним полным уровнем энергии) делает их очень стабильными, то есть не очень реактивными.

Таким образом, элементы с высокой электроотрицательностью (такие как галогены и амфогены, то есть элементы из группы 16 таблицы) имеют тенденцию «набирать» электроны до октета, в то время как элементы с низкой электроотрицательностью (такие как щелочные или щелочноземельные элементы) имеют тенденцию к «теряют» электроны, чтобы достичь октета.

Это правило объясняет один из способов, которыми атомы образуют свои связи, а поведение и химические свойства образующихся молекул будут зависеть от их природы. Таким образом, правило октетов - это практический принцип, который служит для предсказания поведения многих вещества, хотя в нем также есть разные исключения.

Примеры правила октетов

В воде кислород завершает свой последний энергетический уровень с 8 электронами, а водород с 2.

Рассмотрим молекулу CO2, атомы которой имеют валентности 4 (углерод) и 2 (кислород), к которым присоединяются химические связи двойной. (Важно уточнить, что валентность - это электроны, от которых химический элемент должен отказаться или принять, чтобы достичь своего последнего энергетического уровня, чтобы быть полным. Химическую валентность не следует путать с валентными электронами, поскольку последние являются электронами, которые расположены на последнем энергетическом уровне).

Эта молекула является стабильной, если каждый атом имеет всего 8 электронов на своем последнем уровне энергии, достигая стабильного октета, который выполняется с помощью двухэлектронного пространства между атомами углерода и кислорода:

• Углерод разделяет два электрона с каждым кислородом, увеличивая количество электронов на последнем энергетическом уровне каждого кислорода с 6 до 8.
• В то же время каждый кислород разделяет два электрона с углеродом, увеличивая количество электронов с 4 до 8 на последнем энергетическом уровне углерода.

С другой стороны, общее количество перенесенных и взятых электронов всегда должно быть восемь.

Так обстоит дело с другими стабильными молекулами, такими как хлорид натрия (NaCl).Натрий передает свой единственный электрон (валентность 1) хлору (валентность 7) для завершения октета. Таким образом, у нас был бы Na1 + Cl1- (то есть натрий отдал электрон и получил положительный заряд, а хлор принял электрон, а вместе с ним и отрицательный заряд).

Исключения из правила октетов

Правило октетов имеет несколько исключений, то есть соединения, которые достигают стабильности без управления электронным октетом. Такие атомы, как фосфор (P), сера (S), селен (Se), кремний (Si) или гелий (He), могут вместить больше электронов, чем предполагал Льюис (гипервалентность).

Напротив, водород (H), который имеет один электрон на одной атомной орбитали (область пространства, где электрон, скорее всего, находится вокруг атомного ядра), может принимать до двух электронов в химической связи. Другими исключениями являются бериллий (Be), который приобретает стабильность всего с четырьмя электронами, или бор (B), который делает это с шестью.

Правило октетов и структура Льюиса

Структура Льюиса позволяет визуализировать свободные и общие электроны.

Еще одним большим вкладом Льюиса в химию был его знаменитый способ представления атомных связей, который сегодня известен как «структура Льюиса» или «формула Льюиса».

Он состоит из точек или штрихов, которые обозначают общие электроны в молекуле и электроны, которые свободны на каждом атоме.

Этот тип двумерного графического представления позволяет узнать валентность атома, который взаимодействует с другими в сложный и образует ли он одинарные, двойные или тройные связи, все из которых будут влиять на геометрию молекулы.

Чтобы представить молекулу таким образом, нам нужно выбрать центральный атом, который будет окружен другими (называемыми концами), устанавливающими связи до достижения валентностей всех вовлеченных в процесс. Первые обычно являются наименее электроотрицательными, а вторые - наиболее электроотрицательными.

Например, представление Воды (H2O) показывает свободные электроны, которые есть у атома кислорода, кроме того, вы можете визуализировать простые связи между атомом кислорода и атомами водорода (электроны, принадлежащие атому кислорода, показаны красным, а электроны атомов водорода - черным. ). Молекула ацетилена (C2H2) также представлена, где вы можете визуализировать тройную связь между двумя атомами углерода и одинарные связи между каждым атомом углерода и атомом водорода (электроны, принадлежащие атомам углерода, показаны красным цветом, а электроны атомов углерода). атомы водорода черным цветом).