0 просмотров

Исключения из правила октета

Тодд Хелменстайн — писатель и иллюстратор, преподающий физику и математику в колледже. Он имеет степень бакалавра в области физики и математики.

Правило октета — это теория связывания, используемая для предсказания молекулярной структуры ковалентно связанных молекул. Согласно правилу, атомы стремятся иметь восемь электронов на своих внешних, или валентных, электронных оболочках. Каждый атом будет делиться, приобретать или терять электроны, чтобы заполнить эти внешние электронные оболочки ровно восемью электронами. Для многих элементов это правило работает и является быстрым и простым способом предсказать молекулярную структуру молекулы.

Но, как говорится, правила созданы для того, чтобы их нарушать. И в правиле октетов больше элементов, нарушающих правило, чем следующих ему.

В то время как структуры электронных точек Льюиса помогают определить связь в большинстве соединений, есть три общих исключения: молекулы, в которых атомы имеют менее восьми электронов (хлорид бора и более легкие элементы s- и p-блока); молекулы, в которых атомы имеют более восьми электронов (гексафторид серы и элементы вне периода 3); и молекулы с нечетным числом электронов (НЕТ.)

Слишком мало электронов: молекулы с дефицитом электронов

Это точечная структура Льюиса из хлорида бериллия и хлорида бора.

Водород, бериллий и бор имеют слишком мало электронов, чтобы образовать октет. Водород имеет только один валентный электрон и только одно место для образования связи с другим атомом. Бериллий имеет только два валентных атома и может образовывать электронные пары только в двух местах. Бор имеет три валентных электрона. Две молекулы, изображенные на этом рисунке, показывают центральные атомы бериллия и бора с менее чем восемью валентными электронами.

Молекулы, в которых некоторые атомы имеют менее восьми электронов, называются электронодефицитными.

Слишком много электронов: расширенные октеты

Это набор серных точечных структур Льюиса.

Элементы в периодах, превышающих период 3 в периодической таблице, имеют д орбита доступна с тем же энергетическим квантовым числом. Атомы в эти периоды могут следовать правилу октетов, но есть условия, при которых они могут расширять свои валентные оболочки, чтобы разместить более восьми электронов.

Сера и фосфор являются типичными примерами такого поведения. Сера может следовать правилу октета, как в молекуле SF.2. Каждый атом окружен восемью электронами. Можно возбудить атом серы в достаточной степени, чтобы подтолкнуть валентные атомы к д орбиталь, чтобы позволить таким молекулам, как SF4 и СФ6. Атом серы в SF4 имеет 10 валентных электронов и 12 валентных электронов в SF6.

Одинокие электроны: свободные радикалы

Это точечная структура Льюиса для оксида азота (IV).

Большинство стабильных молекул и сложных ионов содержат пары электронов. Существует класс соединений, в которых валентные электроны содержат нечетное число электронов на валентной оболочке. Эти молекулы известны как свободные радикалы. Свободные радикалы содержат по крайней мере один неспаренный электрон в своей валентной оболочке. В общем, молекулы с нечетным числом электронов, как правило, являются свободными радикалами.

Оксид азота (IV) ( NO2) — известный пример. Обратите внимание на одинокий электрон у атома азота в структуре Льюиса. Кислород — еще один интересный пример. Молекулярные молекулы кислорода могут иметь два одиночных неспаренных электрона. Подобные соединения известны как бирадикалы.

голоса
Рейтинг статьи
Статья в тему:  Введение в пятистопный ямб
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector