9.12
オクテット則の例外
オクテット則とは 主要基化合物の化学結合を 各原子が8電子配置に 達すると予測して 説明するものです しかし この規則には 3つの大きな例外があります 最初の例外は奇数電子種です ほとんどの分子やイオンは 偶数個の電子を持っています しかし ラジカルと呼ばれる 特定の分子には 1個以上の 不対電子を持つものがあります 奇数個の 不対電子を持つラジカルは オクテットを 得ることができません 不対電子を1個持つラジカルの スーパーオキシドアニオンは 13個の価電子を持っています それは 1つの酸素が 7個の電子しか持たず したがってオクテットに達する ことができない2つの寄与構造で 表すことができます 第2の例外は 不完全な オクテットを形成する原子です 例えば 水素 ヘリウム リチウムは デュエットに達する 傾向がありますが ベリリウムやホウ素のような 2族と13族の元素は それぞれ4個の電子と 6個の電子を使用して 分子を形成することが よくあります 塩化アルミニウムを 考えてみましょう すべての塩素原子が オクテットに達するのに対し アルミニウムは6個の価電子しか 得られません 塩化アルミニウムは安定ですが アンモニアのように 非共有電子対を 持つ分子と反応します アンモニアに含まれる窒素は 一対の電子をアルミニウムに 供与し 座標共有結合と呼ばれる 特殊な結合を形成します 3番目の例外は 8個以上の価電子 または拡張オクテットを 収容できる元素です これらの元素は周期表の 3列目以下に位置しています リン イオウ ヨウ素 などの元素は d軌道を利用して 8個以上の価電子を 多くの場合12個や14個までを 受け入れることができます 36個の価電子を持つ テトラクロロヨウ化物アニオンを 考えてみましょう 結合電子対を割り当て 全原子のオクテットを 満たした後でも 4個の価電子が 割り当てられていません これらの電子は 12個の 電子を持つ拡張オクテットとして 中央のヨウ素原子に 配置されています 中心原子の周りに 8個以上の 原子価電子を持つ分子は 超原子価分子と呼ばれます 炭素や酸素のような 周期表の2列目の元素は sとpの軌道しか持っておらず 決して超原子価化合物を 形成しないことを 覚えておいてください
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