Atomer og molekyler kan virke for små til å studere og forstå. Til tross for deres minimale størrelse har imidlertid vitenskapelige studier avslørt mye om deres oppførsel, inkludert hvordan atomer kombineres for å danne molekyler. Over tid har disse studiene ført til oktettregelen.
Definere oktetregelen
Oktettregelen sier at mange grunnstoffer deler en oktett (8) elektroner i deres valens (ytterste) elektronskall når de danner forbindelser. En formell definisjon av oktettregelen, fra Northwestern University, sier at "Atomer vil miste, få eller dele elektroner for å oppnå elektronkonfigurasjonen til nærmeste edelgass (8 valenselektroner bortsett fra Han med 2). "Husk at" Han "representerer helium.
Helium er stabilt med sine to elektroner, så i likhet med de andre edelgassene kombineres helium vanligvis ikke med andre elementer. Elementer nærmest helium (hydrogen, litium og beryllium) får eller mister elektroner slik at bare to elektroner blir igjen i det ytre elektronskallet. Denne advarselen er noen ganger oppført som et unntak fra oktettregelen, noen ganger betraktet som en del av oktettregelen og noen ganger kalt duettregelen.
Lewis Dot Diagrammer
Lewis-punktdiagrammer representerer antall og relative posisjoner av valenselektroner. Helium Lewis-punktstrukturen viser for eksempel to valenselektroner og er skrevet som: He. Lewis-punktdiagrammet for oksygen, som har seks valenselektroner, kan skrives som: Ö: mens beryllium Lewis-prikkdiagrammet kan skrives som: Vær: fordi beryllium har fire valens elektroner.
Lewis dot-diagrammer hjelper til med å visualisere hvordan atomer deler elektroner i forbindelser. For eksempel har hydrogen (H) atomer bare ett elektron. Lewis-prikkdiagrammet .H viser en prikk foran symbolet H. Hydrogengass har en tendens til å bevege seg parvis, så hydrogemolekylet Lewis-punktdiagram (H: H) viser de to atomene som deler elektroner. Forbindelsen mellom de to atomene kan vises som en strek i stedet for prikker. Den kjemiske stenografien som representerer denne sammenkoblingen av atomer, ser slik ut: H. +. H = H: H eller H-H.
Hvordan bruke Octet-regelen
Oktettregelen sier at atomer vil dele eller låne elektroner for å nå antall valenselektroner til nærmeste edelgass.
Kationet er det elementet som ønsker å miste elektroner. Disse elementene er i gruppe I-IV på det periodiske systemet. Gruppe I kan miste eller dele ett elektron, gruppe II vil miste eller dele to elektroner og så videre.
Anionet er atomet som ønsker å få elektroner. Disse elementene er i gruppe IV-VII på det periodiske systemet. Gruppe IV vil få eller dele fire elektroner, gruppe V vil få eller dele tre elektroner, gruppe VI kan få eller dele to elektroner, og gruppe VII kan få eller dele ett elektron.
Hydrogen (gruppe I) har ett elektron, så Lewis-punktdiagrammet viser .H med en prikk før hydrogensymbol H. Oksygen (gruppe VI) har seks elektroner, så Lewis-prikkdiagrammet viser: Ö: med seks prikker fordelt rundt oksygensymbol O.
Tenk på hydrogen (gruppe I) og oksygen (gruppe VI). Oksygenmolekylet med sine seks elektroner vil ha to elektroner til. Hydrogen har ett valenselektron og vil ha to valenselektroner. Når hydrogen og oksygen kombineres for å lage vann, låner oksygen elektronene fra to hydrogenatomer. I Lewis-prikkformat ser vannmolekylet ut som H: O: H med flere par prikker over og under oksygenet symbol (O) for å vise totalt åtte elektroner som omgir O og et par elektroner for hvert hydrogenatom (H). Både oksygen og hydrogen har nå komplette ytre valensskall.
Visualisering med oktettregelen
Oktettregelen hjelper med å visualisere hvordan atomer og molekyler kombineres ved å se på hvordan de deler elektroner. For eksempel danner karbondioksid et stabilt molekyl ved å dele elektroner mellom ett karbonatom (gruppe IV) og to oksygenatomer (gruppe VI). Karbon- og oksygenatomene kombineres ved å dele et par elektroner. Lewis-prikkdiagrammet viser det delte elektronparet som doblede prikker mellom atomer, skrevet som: Ö:: C:: Ö: (eller: Ö = C = Ö :). Undersøkelse av Lewis-punktdiagrammet viser at hvert element-symbol har åtte valenselektroner, en oktett, rundt hvert atom.
Unntak fra Oktettregelen
Foruten duettversjonen av oktettregelen, forekommer det noen ganger to andre unntak fra oktettregelen. Et unntak oppstår når elementer i rad 3 og utover overstiger de åtte valenselektronene i oktettregelen. Det andre unntaket forekommer med gruppe III-elementer.
Gruppe III-elementer har tre valenselektroner. Bor-Lewis-prikkstrukturen viser borvalenselektroner som danner en trekant. fordi de negativt ladede elektronene frastøter eller skyver seg bort fra hverandre. For at bor skal kjemisk kombineres med hydrogen, krever en oktett fem hydrogenatomer. Dette molekylet er imidlertid umulig på grunn av antallet og avstanden til de negative ladningene til elektronene. Et svært reaktivt molekyl dannes når bor (og andre gruppe III-elementer) deler elektroner med bare tre hydrogenatomer, og danner forbindelsen BH3, som bare har seks valenselektroner.
Tips
Noen periodiske tabeller merker gruppene forskjellig. Gruppe I er merket Gruppe 1, Gruppe II er Gruppe 2, Gruppe III er Gruppe 3 til 12, Gruppe IV er Gruppe 13, Gruppe V er Gruppe 14, og så videre med Gruppe VIII merket som Gruppe 18.