オクテット理論:それは何ですか、例、例外

THE オクテット理論 ニュートンルイスによって提案されました。彼は研究で原子相互作用が起こることを観察しました 各元素が希ガスの電子的安定性を獲得するように、つまり、 原子価層. ただし、一部の分子では、オクテットのいわゆる膨張または収縮が発生します。つまり、中心原子が多かれ少なかれ予測される結合を確立します。

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オクテット理論はどのように機能しますか?

もちろん、すべてのシステムは 可能な限り安定性を獲得する、そしてこれはアトムと違いはありません。 原子はあらゆる物質の「ベース粒子」であり、それぞれの構造にエレクトロスフィアがあります。 このエレクトロスフィアは ライナス・ポーリング エネルギーレベルとサブレベルで。 Paulingは、原子核の周りの電子の分布がどのようになるかを示す図を作成しました。

以下の画像を参照してください。

電子のないライナス・ポーリング図
電子のないライナス・ポーリング図

各レベルとサブレベルは、 電子. 類推すると、各レベルは棚であり、各サブレベルはボックスであると言えます。 各ボックスに、2つの電子を収めます。 原子は、すべての電子が対になっているとき、つまり、それぞれ2つの電子を持つすべてのボックスがあるときに安定しています。

例:

自然な状態で8個の電子を持っている酸素(O)の電子分配をしてみましょう。

原子価層(pサブレベルのL層)には、次のようになっていることに注意してください。 2つの不対電子. 他の元素と化学結合を確立するのはこれらの電子です 電子ペアを形成しようとしています.

オクテット理論は、電子の総和の数学に基づいています。 最後の電子殻のすべてのサブレベルにそれぞれ2つの電子がある場合、価電子殻には合計8つの電子があり、その結果、原子は安定します。

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希ガス

希ガスは唯一の元素です 自然界では単原子の形で見つけることができます、つまり、別の原子との結合を確立することなく。 これは、横滑り防止装置を備えているためです。 それらのほとんどすべてが価電子殻に8つの電子を持っています。、電子が2つしかないヘリウムガスを除いて、オクテット則に従います。

2つの異なる原子を持つ分子の実例となる画像。
2つの異なる原子を持つ分子の実例となる画像。

オクテット理論の例外

一部の化合物は、価電子シェル内の8個より多いまたは少ない電子で安定化することができます。 これらの場合、オクテット理論の例外が発生します。

  • オクテット展開

これは主に、比較的大きな原子で「d」サブレベルを持つリン(P)と硫黄(S)で発生します。 この場合、原子は最後のシェルに8つ以上の電子を保持します。

:

六フッ化硫黄の分子構造
六フッ化硫黄の分子構造

六フッ化硫黄の場合、中心元素は 12個の電子、オクテット則に従って安定化するために必要な8を超えています。 この場合、オクテットの拡張がありました。

  • オクテット収縮

ベリリウム(Be)、ホウ素(B)およびいくつかで起こります 酸化物 窒素の。 例を参照してください。

三フッ化ホウ素の分子構造
三フッ化ホウ素の分子構造

三フッ化ホウ素の場合、フッ素原子は共有することにより価電子シェルで必要な8つの電子を獲得します オクテット則を尊重し、ホウ素と電子的ですが、中心原子(ホウ素)は6つの電子で安定しないため、発生します 1 オクテットの収縮。

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解決された演習

質問1 -(Mackenzie-SP)硫黄原子とカリウム原子が希ガスと同等の電子配置を取得するには、次のことが必要です。
(データ:原子番号S = 16; K = 19.)

A)硫黄は2つの電子を受け取り、カリウムは7つの電子を受け取ります。

B)硫黄は6個の電子を与え、カリウムは7個の電子を受け取ります。

C)硫黄は2つの電子を生成し、カリウムは1つの電子を生成します。

D)硫黄は6つの電子を受け取り、カリウムは1つの電子を放棄します。

E)硫黄は2つの電子を受け取り、カリウムは1つの電子を放棄します。

解決

代替E。 硫黄は、カラム16またはファミリー6Aの元素です。 このファミリーの元素は、2つの電子を受け取って電子ペアを形成する傾向があり、価電子シェルに合計8つの電子があります。 アルカリ金属である1Aファミリーの元素は、価電子殻に1つの電子しかありません。 この電子を提供することにより、オクテット則で規定されているように、前の層がすでに8つの電子を持つ原子価層になります。

質問2 - 次のステートメントを真(T)または偽(F)と判断します。

I()オクテット則は、原子が安定するために価電子シェルに8つの電子が必要であると述べています。

II()原子価層は、原子の2番目の電子層です。

III()ハロゲン族の塩素(Cl)は、安定性を得るために2つの電子を獲得する傾向があります。

IV()1Aファミリーの元素であるナトリウム(Na)は、その価電子殻内の唯一の電子を失う傾向があります。

正しい選択肢をマークします。

A)I、III、IVは正しいです。

B)IとIVは正しい。

C)IIのみが真です。

D)IVのみが誤りです。

E)すべてが真実です。

解決

代替案B。 IとIVは本当です。 原子価層は原子の最後の電子層であり、2番目ではないため、ステートメントIIは正しくありません。 そしてステートメントIIIは、塩素は2つの電子を獲得する傾向があると述べていますが、塩素は 7Aまたは17ファミリーは、1つの電子のみを取得して、ガスの電子配置を取得する傾向があります。 ノーブル。

LaysaBernardesMarquesdeAraújo著
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