Selgitame, mis on okteti reegel keemias, kes oli selle looja, näiteid ja erandeid. Samuti Lewise struktuur.
Mis on okteti reegel?
sisse keemia, on tuntud kui okteti reegel või oktetiteooria, mis selgitab viisi, kuidas keemilised elemendid see ühendab.
Selle teooria esitas 1917. aastal Ameerika keemiafüüsik Gilbert N. Lewis (1875–1946) ja selgitab, et aatomid erinevatest elementidest säilitavad tavaliselt alati stabiilse elektroonilise konfiguratsiooni, leides kaheksa elektronid oma viimastel energiatasemetel.
Okteti reegel ütleb, et perioodilises tabelis leiduvate erinevate keemiliste elementide ioonid täidavad tavaliselt oma viimase energiataseme 8 elektroniga. Selle pärast, molekulid võib omandada sarnase stabiilsuse Väärisgaasid (asub perioodilisustabel), mille elektrooniline struktuur (selle viimase täisenergia tasemega) muudab need väga stabiilseks, st mitte eriti reaktiivseks.
Seega kipuvad suure elektronegatiivsusega elemendid (nagu halogeenid ja amfogeenid, see tähendab tabeli rühma 16 elemendid) "võitma" elektrone kuni oktetini, samas kui madala elektronegatiivsusega (näiteks leelismuld- või leelismuldmuld) "kaotada" elektrone, et jõuda oktetini.
See reegel selgitab ühte viisi, kuidas aatomid oma sidemeid moodustavad, ning saadud molekulide käitumine ja keemilised omadused sõltuvad nende olemusest. Seega on okteti reegel praktiline põhimõte, mis aitab ennustada paljude käitumist ained, kuigi see sisaldab ka erinevaid erandeid.
Oktetireegli näited
Mõelge CO2 molekulile, mille aatomitel on valentsid 4 (süsinik) ja 2 (hapnik), mis on ühendatud keemilised sidemed kahekordne. (Oluline on selgitada, et valents on elektronid, millest keemiline element peab loobuma või vastu võtma, et saavutada oma viimane energiatase, et olla täielik. Keemilist valentsi ei tohiks segi ajada valentselektronidega, kuna viimased on elektronid, mis asuvad viimasel energiatasemel).
See molekul on stabiilne, kui igal aatomil on oma viimasel energiatasemel kokku 8 elektroni, mis jõuavad stabiilse oktetini, mis on täidetud süsiniku- ja hapnikuaatomite vahelise 2-elektronilise sektsiooniga:
- Süsinik jagab iga hapnikuga kahte elektroni, suurendades iga hapniku viimasel energiatasemel elektronide arvu 6-lt 8-le.
- Samal ajal jagab iga hapnik süsinikuga kahte elektroni, suurendades elektronide arvu süsiniku viimasel energiatasemel 4-lt 8-le.
Teine võimalus seda vaadata oleks see, et ülekantud ja võetud elektronide kogusumma peab alati olema kaheksa.
See kehtib ka teiste stabiilsete molekulide, näiteks naatriumkloriidi (NaCl) puhul.Naatrium lisab oma ühe elektroni (valents 1) kloorile (valents 7), et okteti lõpule viia. Seega oleks meil Na1 + Cl1- (see tähendab, et naatrium loobus elektronist ja sai positiivse laengu ning kloor võttis vastu elektroni ja koos sellega negatiivse laengu).
Erandid oktetireeglist
Oktetireeglil on mitu erandit, st ühendid, mis saavutavad stabiilsuse ilma elektronokteti juhtimiseta. Aatomid nagu fosfor (P), väävel (S), seleen (Se), räni (Si) või heelium (He) suudavad mahutada rohkem elektrone, kui Lewis soovitas (hüpervalentsus).
Seevastu vesinik (H), millel on üks elektron ühel aatomiorbitaalil (ruumipiirkond, kus elektroni kõige tõenäolisemalt leidub aatomituuma ümber), võib keemilises sidemes vastu võtta kuni kaks elektroni. Muud erandid on berüllium (Be), mis omandab stabiilsuse vaid nelja elektroniga, või boor (B), mis saavutab seda kuue elektroniga.
Okteti reegel ja Lewise struktuur
Veel üks Lewise suur panus keemiasse oli tema kuulus viis aatomisidemete kujutamiseks, mida tänapäeval tuntakse kui "Lewise struktuuri" või "Lewise valemit".
See koosneb punktide või kriipsude paigutamisest, mis tähistavad molekulis jagatud elektrone ja igal aatomil vabu elektrone.
Seda tüüpi kahemõõtmeline graafiline esitus võimaldab teada aatomi valentsi, mis interakteerub teiste aatomitega. ühend ja kas see moodustab üksik-, kaksik- või kolmiksidemeid, mis kõik mõjutavad molekulaargeomeetriat.
Molekuli sel viisil esindamiseks peame valima keskse aatomi, mida ümbritsevad teised (nn terminalid), mis loovad sidemeid, kuni jõuame kõigi asjaosaliste valentsideni. Esimesed on tavaliselt kõige vähem elektronegatiivsed ja teised kõige elektronegatiivsemad.
Näiteks esitus Vesi (H2O) näitab hapnikuaatomi vabu elektrone, lisaks saate visualiseerida lihtsaid sidemeid hapnikuaatomi ja vesinikuaatomite vahel (hapniku aatomi elektronid on kujutatud punasega ja vesinikuaatomite elektronid mustaga ). Esitatud on ka atsetüleeni molekul (C2H2), kus saab visualiseerida kahe süsinikuaatomi vahelist kolmiksidet ning iga süsinikuaatomi ja vesinikuaatomi vahelisi üksiksidemeid (süsinikuaatomite elektronid on kujutatud punasega ja nende elektronid vesinikuaatomid mustalt).