9.12
Reguła oktetu wyjaśnia wiązania chemiczne w związkach grupy głównej, przewidując, że każdy atom osiąga konfigurację 8-elektronową. Istnieją jednak trzy główne wyjątki od tej reguły.
Pierwszym wyjątkiem są gatunki o nieparzystych elektronach. Większość cząsteczek i jonów ma parzystą liczbę elektronów. Jednak niektóre cząsteczki, zwane rodnikami, mają jeden lub więcej niesparowanych elektronów. Rodniki z nieparzystą liczbą niesparowanych elektronów nie mogą osiągnąć oktetów.
Anion ponadtlenkowy, rodnik z jednym niesparowanym elektronem, ma 13 elektronów walencyjnych. Może być reprezentowany przez dwie przyczyniające się struktury, w których jeden tlen ma tylko siedem elektronów, a zatem nie może dotrzeć do oktetu.
Drugim wyjątkiem są atomy, które tworzą niekompletny oktet. Na przykład wodór, hel i lit mają tendencję do łączenia się w duet, podczas gdy pierwiastki z grupy 2 i 13, takie jak beryl i bor, często tworzą cząsteczki z odpowiednio czterema i sześcioma elektronami wokół siebie.
Weźmy pod uwagę chlorek glinu, który ma 24 elektrony walencyjne. Podczas gdy wszystkie atomy chloru docierają do oktetu, aluminium otrzymuje tylko 6 elektronów walencyjnych - niekompletny oktet.
Chociaż chlorek glinu jest stabilny, reaguje z cząsteczkami takimi jak amoniak, które mają niewspółdzieloną parę elektronów. Azot w amoniaku przekazuje swoją samotną parę aluminium, tworząc specjalne wiązanie zwane koordynacyjnym wiązaniem kowalencyjnym lub celownikowym .
Trzecim wyjątkiem są pierwiastki, które mogą pomieścić więcej niż 8 elektronów walencyjnych lub rozszerzony oktet. Pierwiastki te znajdują się w trzecim rzędzie układu okresowego pierwiastków i poniżej.
Pierwiastki, takie jak fosfor, siarka lub jod, mają dostęp do orbitali d, co pozwala im pomieścić więcej niż 8 elektronów walencyjnych - często do 12 lub 14.
Weźmy pod uwagę anion tetrachlorojodku, który ma 36 elektronów walencyjnych. Nawet po przypisaniu wiążących par elektronów i spełnieniu oktetu dla wszystkich atomów, 4 elektrony walencyjne pozostają nieprzypisane.
Elektrony te są umieszczane na centralnym atomie jodu, dając rozszerzony oktet z 12 elektronami. Cząsteczki z więcej niż 8 elektronami walencyjnymi wokół centralnego atomu nazywane są hiperwalencyjnymi.
Pamiętaj, że pierwiastki z drugiego rzędu układu okresowego pierwiastków, takie jak węgiel lub tlen, mają tylko orbitale s i p i nigdy nie tworzą związków hiperwalencyjnych, ponieważ łącznie mogą pomieścić tylko do 8 elektronów walencyjnych.
Wiele cząsteczek kowalencyjnych ma atomy centralne, które nie mają ośmiu elektronów w swoich strukturach Lewisa. Cząsteczki te dzielą się na trzy kate…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.