THE ทฤษฎีออคเต็ต ระบุว่าเพื่อให้อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีมีเสถียรภาพ จะต้องได้รับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของก๊าซมีตระกูล นั่นคือต้องมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์หรือสองอิเล็กตรอนหากอะตอมมีเพียงเปลือกอิเล็กตรอนแรกเท่านั้น (เค).
เบริลเลียมมีเลขอะตอมเท่ากับ 4 ดังนั้นอะตอมของคุณมีอิเล็กตรอน 4 ตัวและการกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์ในสถานะพื้นถูกกำหนดโดย:
การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของเบริลเลียม
ซึ่งหมายความว่าเบริลเลียมมีอิเล็กตรอน 2 ตัวในเปลือกสุดท้ายซึ่งมาจากตระกูล 2A (โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ) ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะบริจาคอิเล็กตรอนสองตัวนี้ โดยได้รับประจุ 2+ นั่นคือ มีแนวโน้มที่จะสร้างพันธะไอออนิก
อย่างไรก็ตาม สังเกตได้ว่าอะตอมของเบริลเลียมสร้างพันธะโควาเลนต์โดยมีการแบ่งอิเล็กตรอน ดังที่แสดงในสารประกอบที่เกิดขึ้นด้านล่าง เบริลเลียมไฮไดรด์ (BeH2):
การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ของเบริลเลียมกับไฮโดรเจน
โปรดทราบว่าในกรณีนี้ เบริลเลียมมีความเสถียรโดยมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ของมัน เนื่องจาก แบ่งอิเลคตรอนเหมือนอะตอมไฮโดรเจน ตอนนี้มีอิเลคตรอนอยู่ 4 ตัวในช่วงสุดท้าย ชั้น. ดังนั้นจึงเป็น ข้อยกเว้นกฎออกเตต.
แต่พันธะโควาเลนต์มักเกิดขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบมีออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น ดังที่แสดงด้านล่าง ไฮโดรเจนมีวงโคจรที่ไม่สมบูรณ์ ดังนั้นจึงสร้างพันธะโควาเลนต์เพียงพันธะเดียว ออกซิเจนมีสองออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์และสร้างพันธะโควาเลนต์สองพันธะ ในทางกลับกัน ไนโตรเจนมีออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์สามวง และทำให้พันธะโควาเลนต์สามพันธะ:
การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์ของไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน
อย่างไรก็ตาม ดังที่แสดงแล้ว เบริลเลียมไม่มีออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์
เหตุใดจึงสร้างพันธะโควาเลนต์?
คำอธิบายอยู่ใน ทฤษฎีการผสมพันธุ์ที่บอกว่า เมื่ออิเล็กตรอนจากวงโคจรได้รับพลังงานก็จะ "กระโดด" ไปสู่วงโคจรที่ว่างเปล่านอกสุด อยู่ในสถานะตื่นเต้นและทำให้เกิดการหลอมรวมหรือการผสมของออร์บิทัลอะตอมที่ไม่สมบูรณ์เกิดขึ้น กำเนิด ออร์บิทัลไฮบริด ซึ่งเทียบเท่ากันและแตกต่างจากออร์บิทัลบริสุทธิ์ดั้งเดิม
ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเบริลเลียม อิเล็กตรอนจากระดับย่อย 2s ได้รับพลังงานและส่งผ่านไปยังวงโคจรระดับ 2p ที่ว่างเปล่า:
เบริลเลียมตื่นเต้นกับการก่อตัวของออร์บิทัลลูกผสม
ด้วยวิธีนี้ เบริลเลียมจึงมีออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์สองออร์บิทัล ซึ่งสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้สองพันธะ
โปรดทราบว่าวงหนึ่งอยู่ในระดับย่อย "s" และอีกวงหนึ่งอยู่ใน "p" ดังนั้นการผูกมัดที่เบริลเลียมควรทำแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้น เพราะด้วยปรากฏการณ์ของ การผสมพันธุ์ออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์เหล่านี้ซึ่งก่อตัวขึ้นจะผสมกันทำให้เกิดออร์บิทัลสองออร์บิทัลเรียกว่า ผสมผสาน หรือ ลูกผสมซึ่งมีค่าเท่ากัน นอกจากนี้ เนื่องจากออร์บิทัลไฮบริดทั้งสองนี้มาจากออร์บิทัล "s" และออร์บิทัล "p" เราจึงกล่าวได้ว่าการผสมพันธุ์นี้เป็นประเภท sp:
การก่อตัวของการผสมพันธุ์เบริลเลียม sp
เนื่องจากออร์บิทัลลูกผสมเหมือนกัน พันธะโควาเลนต์ที่เบริลเลียมทำกับอะตอมไฮโดรเจนก็จะเหมือนกัน:
การแทรกสอดของเบริลเลียมออร์บิทัลลูกผสมกับออร์บิทัลของไฮโดรเจน
โปรดทราบว่ามันสร้างพันธะซิกมาสองอันที่เป็นประเภท s-sp (σs-sp).
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-berilio.htm