オクテット則の使用方法

原子や分子は小さすぎて研究や理解ができないように見えるかもしれません。 しかし、それらのごくわずかなサイズにもかかわらず、科学的研究は、原子がどのように結合して分子を形成するかなど、それらの挙動について多くを明らかにしました。 時間が経つにつれて、これらの研究はオクテット則につながりました。

オクテット則の定義

オクテット則によると、多くの元素は、化合物を形成するときに、その原子価(最も外側の)電子殻で電子のオクテット(8)を共有します。 ノースウェスタン大学のオクテット則の正式な定義では、「原子は電子を失ったり、獲得したり、共有したりして、達成する 最も近い希ガスの電子配置(2つのHeを除く8つの価電子)。 "「He」はヘリウムを表すことを忘れないでください。

ヘリウムは2つの電子で安定しているため、他の希ガスと同様に、ヘリウムは通常他の元素と結合しません。 ヘリウムに最も近い元素(水素、リチウム、ベリリウム)は電子を獲得または喪失するため、外側の電子殻には2つの電子しか残りません。 この警告は、オクテットルールの例外としてリストされることもあり、オクテットルールの一部と見なされることもあり、デュエットルールと呼ばれることもあります。

ルイスドット図

ルイスドット図は、価電子の数と相対位置を表しています。 たとえば、ヘリウムルイスドット構造は2つの価電子を示し、:Heと記述されます。 酸素のルイスドット図。6つあります。 価電子は、:Ö:と書くことができますが、ベリリウムのルイスドット図は:Be:と書くことができます。これは、ベリリウムには4つの原子価があるためです。 電子。

ルイスドット図は、原子が化合物内で電子を共有する方法を視覚化するのに役立ちます。 たとえば、水素(H)原子には電子が1つしかありません。 ルイスドット図.Hは、記号Hの前に1つのドットを示しています。 ただし、水素ガスはペアで移動する傾向があるため、水素分子のルイスドット図(H:H)は、電子を共有する2つの原子を示しています。 2つの原子間の接続は、ドットではなくダッシュで表示できます。 この原子の結合を表す化学的な省略形は、次のようになります。H。+。H = H:HまたはH-H。

オクテット則の使用方法

オクテット則は、最も近い希ガスの価電子の数に到達するために、原子が電子を共有または借用することを示しています。

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    陽イオンは、電子を失おうとしている元素です。 これらの元素は、周期表のグループI〜IVにあります。 グループIは1つの電子を失うか共有することができ、グループIIは2つの電子を失うか共有するというようになります。

    陰イオンは、電子を獲得しようとしている原子です。 これらの元素は周期表のグループIV-VIIにあります。 グループIVは4つの電子を獲得または共有し、グループVは3つの電子を獲得または共有し、グループVIは2つの電子を獲得または共有し、グループVIIは1つの電子を獲得または共有します。

    水素(グループI)には1つの電子があるため、ルイスドット図は、水素の記号Hの前に1つのドットがある.Hを示しています。 酸素(グループVI)には6つの電子があるため、ルイスドット図は:Ö:を示し、酸素の記号Oの周りに6つのドットが配置されています。

    水素(グループI)と酸素(グループVI)を考えてみましょう。 6つの電子を持つ酸素分子はさらに2つの電子を必要とします。 水素には1つの価電子があり、2つの価電子が必要です。 水素と酸素が結合して水を作るとき、酸素は2つの水素原子から電子を借ります。 ルイスドット形式では、水分子はH:O:Hのように見え、酸素の上下にドットのペアが追加されます 記号(O)は、Oを囲む合計8つの電子と、各水素(H)原子の電子対を示しま​​す。 酸素と水素の両方が完全な外側の価電子殻を持っています。

オクテット則による視覚化

オクテット則は、原子と分子がどのように電子を共有するかを調べることにより、それらがどのように結合するかを視覚化するのに役立ちます。 たとえば、二酸化炭素は、1つの炭素原子(グループIV)と2つの酸素原子(グループVI)の間で電子を共有することにより、安定した分子を形成します。 炭素原子と酸素原子は、電子対を共有することによって結合します。 ルイスドット図は、共有された電子対を原子間の二重ドットとして示し、:Ö:: C ::Ö:(または:Ö= C =Ö:)と記述されています。 ルイスドット図を調べると、各元素記号には、各原子の周りに8つの価電子(オクテット)があることがわかります。

オクテット則の例外

オクテットルールのデュエットバージョンに加えて、オクテットルールに対する他の2つの例外が発生することがあります。 行3以降の要素がオクテット則の8つの価電子を超える場合、1つの例外が発生します。 他の例外は、グループIIIの要素で発生します。

グループIIIの元素には3つの価電子があります。 ホウ素ルイスドット構造は、三角形を形成するホウ素価電子を示しています。 なぜなら、負に帯電した電子は互いに反発したり押しのけたりするからです。 ホウ素が水素と化学的に結合するには、オクテットに5つの水素原子が必要です。 しかし、この分子は、電子の負電荷の数と間隔のために不可能です。 ホウ素(および他の第III族元素)が3つの水素原子のみと電子を共有すると、反応性の高い分子が形成され、化合物BHが形成されます。3、6つの価電子しかありません。

チップ

  • 一部の周期表では、グループのラベルが異なります。 グループIはグループ1、グループIIはグループ2、グループIIIはグループ3〜12、グループIVはグループ13、グループVはグループ14、以下同様にグループVIIIはグループ18とラベル付けされます。

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