Atomer och molekyler kan verka för små för att studera och förstå. Trots sin miniscule-storlek har dock vetenskapliga studier avslöjat mycket om deras beteende, inklusive hur atomer kombineras för att bilda molekyler. Med tiden har dessa studier lett till oktettregeln.
Definiera oktetregeln
Oktettregeln säger att många element delar en oktett (8) elektroner i sitt valens (yttersta) elektronskal när de bildar föreningar. En formell definition av oktettregeln, från Northwestern University, säger att "Atomer kommer att förlora, vinna eller dela elektroner för att uppnå elektronkonfigurationen för närmaste ädelgas (8 valenselektroner utom He med 2). "Kom ihåg att" Han "representerar helium.
Helium är stabilt med sina två elektroner, så liksom de andra ädelgaserna kombineras helium vanligtvis inte med andra element. Element som är närmast helium (väte, litium och beryllium) vinner eller förlorar elektroner så att endast två elektroner finns kvar i det yttre elektronskalet. Denna påminnelse listas ibland som ett undantag från oktettregeln, ibland betraktad som en del av oktettregeln och ibland kallad duettregeln.
Lewis Dot Diagram
Lewis-punktdiagram representerar antalet och de relativa positionerna för valenselektroner. Helium Lewis-punktstrukturen visar till exempel två valenselektroner och skrivs som: He. Lewis-punktdiagrammet för syre, som har sex valenselektroner, kan skrivas som: Ö: medan beryllium Lewis-prickdiagrammet kan skrivas som: Var: för beryllium har fyra valenser elektroner.
Lewis-punktdiagram hjälper till att visualisera hur atomer delar elektroner i föreningar. Till exempel har väte- (H) -atomer bara en elektron. Lewis-punktdiagrammet .H visar en punkt före symbolen H. Vätgas tenderar att röra sig parvis, men därför visar vätemolekylens Lewis-punktdiagram (H: H) de två atomerna som delar elektroner. Förbindelsen mellan de två atomerna kan visas som ett streck istället för prickar. Den kemiska förkortningen som representerar denna länkning av atomer ser ut så här: H. +. H = H: H eller H-H.
Hur man använder oktettregeln
Oktettregeln säger att atomer kommer att dela eller låna elektroner för att nå antalet valenselektroner för närmaste ädelgas.
Katjonen är det element som vill förlora elektroner. Dessa element finns i grupperna I-IV i det periodiska systemet. Grupp I kan förlora eller dela en elektron, grupp II kommer att förlora eller dela två elektroner och så vidare.
Anjonen är atomen som vill få elektroner. Dessa element finns i grupperna IV-VII på det periodiska systemet. Grupp IV kommer att få eller dela fyra elektroner, grupp V kommer att få eller dela tre elektroner, grupp VI kan få eller dela två elektroner och grupp VII kan få eller dela en elektron.
Väte (grupp I) har en elektron, så Lewis-diagrammet visar .H med en punkt före vätesymbolen H. Syre (grupp VI) har sex elektroner, så Lewis-diagrammet visar: Ö: med sex punkter placerade runt syresymbol O.
Tänk på väte (grupp I) och syre (grupp VI). Syremolekylen med sina sex elektroner vill ha ytterligare två elektroner. Väte har en valenselektron och vill ha två valenselektroner. När väte och syre kombineras för att skapa vatten, lånar syret elektronerna från två väteatomer. I Lewis-punktformat ser vattenmolekylen ut som H: O: H med ytterligare par punkter över och under syret symbol (O) för att visa totalt åtta elektroner som omger O och ett par elektroner för varje väteatom (H). Både syre och väte har nu fullständiga yttre valensskal.
Visualisering med oktettregeln
Oktettregeln hjälper till att visualisera hur atomer och molekyler kombineras genom att titta på hur de delar elektroner. Till exempel bildar koldioxid en stabil molekyl genom att dela elektroner mellan en kolatom (grupp IV) och två syreatomer (grupp VI). Kol- och syreatomerna kombineras genom att dela ett par elektroner. Lewis-punktdiagrammet visar det delade elektronparet som dubbla punkter mellan atomer, skrivna som: Ö:: C:: Ö: (eller: Ö = C = Ö :). Att undersöka Lewis-punktdiagrammet visar att varje element-symbol har åtta valenselektroner, en oktett, runt varje atom.
Undantag från Octet-regeln
Förutom duettversionen av oktettregeln förekommer ibland två andra undantag från oktettregeln. Ett undantag inträffar när element i rad 3 och därefter överstiger åtta valenselektroner i oktettregeln. Det andra undantaget förekommer med grupp III-element.
Grupp III-element har tre valenselektroner. Borstrukturen Lewis visar borvalenselektroner som bildar en triangel. Triangle. eftersom de negativt laddade elektronerna stöter bort eller skjuter bort från varandra. För att bor ska kunna kombineras kemiskt med väte, kräver en oktett fem väteatomer. Denna molekyl är emellertid omöjlig på grund av antalet och avståndet mellan elektronernas negativa laddningar. En mycket reaktiv molekyl bildas när bor (och andra grupp III-element) delar elektroner med endast tre väteatomer och bildar föreningen BH3, som bara har sex valenselektroner.
Tips
Vissa periodiska tabeller märker grupperna på olika sätt. Grupp I är märkt Grupp 1, Grupp II är Grupp 2, Grupp III är Grupp 3 till 12, Grupp IV är Grupp 13, Grupp V är Grupp 14 och så vidare med Grupp VIII märkt som Grupp 18.