Атомите и молекулите може да изглеждат твърде малки, за да се изучават и разбират. Въпреки малкия си размер обаче, научните изследвания разкриват много за тяхното поведение, включително как атомите се комбинират и образуват молекули. С течение на времето тези изследвания доведоха до правилото на октета.
Определяне на правилото на октета
Правилото на октета казва, че много елементи споделят октет (8) от електрони във тяхната валентна (най-външната) електронна обвивка, когато образуват съединения. Официална дефиниция на правилото на октета от Северозападния университет гласи, че „Атомите ще загубят, придобият или споделят електрони, за да постигнат електронната конфигурация на най-близкия благороден газ (8 валентни електрона с изключение на He с 2). "Не забравяйте, че" He "представлява хелий.
Хелийът е стабилен с двата си електрона, така че, както другите благородни газове, хелийът обикновено не се комбинира с други елементи. Елементите, най-близки до хелия (водород, литий и берилий), получават или губят електрони, така че във външната електронна обвивка остават само два електрона. Това предупреждение понякога е посочено като изключение от правилото на октета, понякога се счита за част от правилото на октета и понякога се нарича правило на дуета.
Точкови диаграми на Луис
Точковите диаграми на Луис представляват броя и относителните позиции на валентните електрони. Например, хелиевата точкова структура на Луис показва два валентни електрона и се записва като: He. Точковата диаграма на Луис за кислород, която има шест валентни електрони, може да се запише като: Ö: докато точковата диаграма на Берилий Луис може да се запише като: Be: тъй като берилият има четири валентности електрони.
Точковите диаграми на Луис помагат да се визуализира как атомите споделят електрони в съединенията. Например водородните (Н) атоми имат само един електрон. Диаграмата на Луис .H показва една точка преди символа H. Водородният газ има тенденция да се движи по двойки, така че точковата диаграма на молекулата на водорода на Луис (H: H) показва двата атома, споделящи електрони. Връзката между двата атома може да се покаже като тире вместо точки. Химичната стенография, представяща това свързване на атоми, изглежда така: H. +. H = H: H или H-H.
Как да използвам правилото на октета
Правилото на октета гласи, че атомите ще споделят или заемат електрони, за да достигнат броя на валентните електрони на най-близкия благороден газ.
Катионът е елементът, който иска да загуби електрони. Тези елементи са в групи I-IV на периодичната таблица. Група I може да загуби или да сподели един електрон, група II ще загуби или сподели два електрона и така нататък.
Анионът е атомът, който иска да придобие електрони. Тези елементи са в групи IV-VII на периодичната таблица. Група IV ще спечели или сподели четири електрона, Група V ще спечели или ще сподели три електрона, Група VI може да спечели или да сподели два електрона и Група VII може да спечели или да сподели един електрон.
Водородът (група I) има един електрон, така че диаграмата на Луис показва .H с една точка преди символа на водорода H. Кислородът (група VI) има шест електрона, така че диаграмата на Луис показва: Ö: с шест точки, разположени около символа O.
Помислете за водород (група I) и кислород (група VI). Молекулата на кислорода със своите шест електрона иска още два електрона. Водородът има един валентен електрон и иска два валентни електрона. Когато водородът и кислородът се комбинират, за да образуват вода, кислородът заема електроните от два водородни атома. Във формата на точки на Луис молекулата на водата изглежда като H: O: H с допълнителни двойки точки над и под кислорода символ (O), за да покаже общо осем електрона, заобикалящи O, и двойка електрони за всеки водороден (H) атом. Както кислородът, така и водородът вече имат пълни външни валентни черупки.
Визуализиране с правилото на октета
Правилото на октета помага да се визуализира как атомите и молекулите се комбинират, като се гледа как те споделят електрони. Например, въглеродният диоксид образува стабилна молекула чрез споделяне на електрони между един въглероден атом (група IV) и два кислородни атома (група VI). Въглеродните и кислородните атоми се комбинират чрез споделяне на двойка електрони. Диаграмата на Луис показва споделената двойка електрони като удвоени точки между атомите, написани като: Ö:: C:: Ö: (или: Ö = C = Ö :). Разглеждането на диаграмата на Луис показва, че всеки елемент елемент има осем валентни електрона, октет около всеки атом.
Изключения от правилото на октета
Освен дуетната версия на правилото на октета, понякога възникват и две други изключения от правилото на октета. Едно изключение възниква, когато елементи от редове 3 и след това надхвърлят осемте валентни електрона от правилото на октета. Другото изключение възниква при елементи от група III.
Елементите от група III имат три валентни електрона. Точковата структура на бор Луис показва борни валентни електрони, образуващи триъгълник .Ḃ. защото отрицателно заредените електрони се отблъскват или отблъскват един от друг. За да може химическият бор да се комбинира с водород, един октет изисква пет водородни атома. Тази молекула обаче е невъзможна поради броя и разстоянието между отрицателните заряди на електроните. Силно реактивна молекула се образува, когато борът (и други елементи от група III) споделя електрони само с три водородни атома, образувайки съединението BH3, който има само шест валентни електрона.
Съвети
Някои периодични таблици обозначават групите по различен начин. Група I е обозначена като група 1, група II е група 2, група III е група от 3 до 12, група IV е група 13, група V е група 14 и така нататък с група VIII, обозначена като група 18.
