Aatomid ja molekulid võivad tunduda uurimiseks ja mõistmiseks liiga väikesed. Hoolimata nende väikesest suurusest, on teaduslikud uuringud paljuski näidanud nende käitumist, sealhulgas seda, kuidas aatomid molekule moodustavad. Aja jooksul on need uuringud viinud oktetireeglini.
Okteti reegli määratlemine
Oktetireegel ütleb, et ühendite moodustamisel jagavad paljud elemendid nende valentsis (äärmises) elektronkestas elektronide oktetti (8). Loodeülikooli oktetti reegli ametlik määratlus ütleb, et "aatomid kaotavad, omandavad või jagavad elektrone, et saavutada lähima väärisgaasi elektronkonfiguratsioon (8 valentselektroni, välja arvatud He koos 2-ga). "Pidage meeles, et" Ta "tähistab heeliumi.
Heelium on oma kahe elektroniga stabiilne, nii et nagu teised väärisgaasid, ei kombineeru heelium tavaliselt teiste elementidega. Heeliumile kõige lähemal olevad elemendid (vesinik, liitium ja berüllium) omandavad või kaotavad elektrone, nii et välisse elektronkesta jääb ainult kaks elektroni. See hoiatus on mõnikord loetletud okteti reegli erandina, mõnikord peetakse seda okteti reegli osaks ja mõnikord nimetatakse seda duetireegliks.
Lewis Dot skeemid
Lewise punktdiagrammid esindavad valentselektronide arvu ja suhtelisi asendeid. Näiteks heelium-Lewise punktstruktuur näitab kahte valentselektroni ja on kirjutatud järgmiselt: He. Lewise hapniku punktdiagramm, millel on kuus valentselektrone, võiks kirjutada järgmiselt: Ö: berülliumi korral võiks Lewise punktidiagrammi kirjutada järgmiselt: Be: kuna berülliumil on neli valentsi elektronid.
Lewise punktdiagrammid aitavad visualiseerida, kuidas aatomid jagavad ühendites elektrone. Näiteks vesiniku (H) aatomitel on ainult üks elektron. Lewise punktidiagramm. H näitab ühte punkti enne sümbolit H. Gaasiline vesinik kipub aga liikuma paarikaupa, nii et vesiniku molekuli Lewise punktdiagramm (H: H) näitab kahte aatomit, mis jagavad elektrone. Kahe aatomi vahelist ühendust saab punktide asemel näidata kriipsuna. Seda aatomite sidumist tähistav keemiline lühikirjeldus näeb välja selline: H +. H = H: H või H-H.
Kuidas kasutada oktettreeglit
Oktetireegel ütleb, et aatomid jagavad või laenavad elektrone, et saavutada lähima väärisgaasi valentselektronide arv.
Katioon on element, mis soovib kaotada elektrone. Need elemendid on perioodilisustabeli I-IV rühmas. I rühm võib kaotada või jagada ühte elektroni, II rühm kaotab või jagab kahte elektroni ja nii edasi.
Anioon on aatom, mis soovib saada elektrone. Need elemendid on perioodilisustabeli IV-VII rühmas. IV rühm omandab või jagab nelja elektroni, V rühm omandab või jagab kolme elektroni, VI rühm võib saada või jagada kahte elektroni ja VII rühm võib saada või jagada ühte elektroni.
Vesinikul (I rühm) on üks elektron, seega näitab Lewise punktiskeem .H ühe punktiga enne vesiniku sümbolit H. Hapnikul (VI rühm) on kuus elektroni, nii et Lewise punktdiagramm näitab: Ö: kuue punktiga, mis paiknevad hapniku sümboli O ümber.
Vaatleme vesinikku (I rühm) ja hapnikku (VI rühm). Hapniku molekul koos oma kuue elektroniga soovib veel kahte elektroni. Vesinikul on üks valentselektron ja ta soovib kahte valentselektroni. Kui vesinik ja hapnik ühendavad vee, laenab hapnik elektronid kahest vesiniku aatomist. Lewise punkti formaadis näeb veemolekul välja H: O: H koos hapnikupõhjaga ja selle all paiknevate lisapaaridega. sümbol (O), et näidata O-d ümbritsevat kaheksat elektroni ja iga vesiniku (H) aatomi jaoks paari elektronid. Nii hapnikul kui vesinikul on nüüd täielik välimine valentskoor.
Visuaalsus Okteti reegliga
Oktetireegel aitab visualiseerida, kuidas aatomid ja molekulid kombineeruvad, vaadates, kuidas nad elektrone jagavad. Näiteks moodustab süsinikdioksiid stabiilse molekuli, jagades elektrone ühe süsinikuaatomi (IV rühm) ja kahe hapniku aatomi (VI rühm) vahel. Süsiniku ja hapniku aatomid kombineeruvad, jagades elektronide paari. Lewise punktdiagramm näitab jagatud elektronipaari aatomite vahel kahekordse punktina, mis on kirjutatud järgmiselt: Ö:: C:: Ö: (või: Ö = C = Ö :). Lewise punktdiagrammi uurimine näitab, et iga elemendi sümbolil on iga aatomi ümber kaheksa valentselektroni, oktett.
Erandid oktetireeglist
Lisaks oktettireegli duetiversioonile võib mõnikord esineda okettireeglist veel kaks erandit. Üks erand ilmneb siis, kui 3. ja kaugema rea elemendid ületavad okteti reegli kaheksa valentselektroni. Teine erand esineb III rühma elementidega.
III rühma elementidel on kolm valentselektroni. Boori Lewise punktstruktuur näitab boori valentselektrone, mis moodustavad kolmnurga. sest negatiivselt laetud elektronid tõrjuvad või tõukuvad üksteisest eemale. Boori keemiliseks ühendamiseks vesinikuga on oktetil vaja viit vesiniku aatomit. See molekul on aga võimatu elektronide negatiivsete laengute arvu ja vahekauguse tõttu. Väga reaktiivne molekul moodustub siis, kui boor (ja muud III rühma elemendid) jagavad elektrone ainult kolme vesinikuaatomiga, moodustades ühendi BH3, millel on ainult kuus valentselektroni.
Näpunäited
Mõnes perioodilisustabelis on rühmad märgistatud erinevalt. I rühm on tähistatud rühmaga 1, rühm II on rühm 2, rühm III on rühmad 3 kuni 12, rühm IV on rühm 13, rühm V on rühm 14 ja nii edasi, kui rühm VIII on märgitud rühmana 18.