9.12
Правило октетов объясняет химические связи в соединениях основной группы, предсказывая, что каждый атом достигает 8-электронной конфигурации. Однако из этого правила есть три основных исключения. Первое исключение это нечетные электроны.
Большинство молекул и ионов имеют четное число электронов. Однако некоторые молекулы, называемые радикалами, имеют один или несколько неспаренных электронов. Радикалы с нечетным числом неспаренных электронов не могут достигать октетов.
Супероксид-анион, радикал с одним неспаренным электроном, имеет 13 валентных электронов. Он может быть представлен двумя структурами, в которых один кислород имеет только семь электронов и, следовательно, не может достичь октета. Второе исключение атомы, образующие неполный октет.
Например, водород, гелий и литий имеют тенденцию образовывать дуэт, тогда как элементы 2-й и 13-й группы, такие как бериллий и бор, часто образуют молекулы с четырьмя и шестью электронами вокруг них соответственно. Рассмотрим хлорид алюминия, который имеет 24 валентных электрона. В то время как все атомы хлора достигают октета, алюминий получает только 6 валентных электронов неполный октет.
Хотя хлорид алюминия стабилен, он реагирует с такими молекулами, как аммиак, у которых есть неподеленная пара электронов. Азот в аммиаке отдает свою неподеленную пару алюминию, образуя особую связь, называемую координационной ковалентной связью, или донорно-акцепторной связью. Третье исключение элементы, которые могут содержать более 8 валентных электронов, или расширенный октет.
Эти элементы расположены в третьем ряду периодической таблицы и ниже. Элементы, такие как фосфор, сера или йод, имеют доступ к d-орбиталям, что позволяет им размещать более 8 валентных электронов часто до 12 или 14. Рассмотрим анион тетрахлоройодида, у которого 36 валентных электронов.
Даже после определения связывающих электронных пар и заполнения октета для всех атомов 4 валентных электрона остаются нераспределенными. Эти электроны переносятся на центральный атом йода, образуя расширенный октет с 12 электронами. Молекулы с более чем 8 валентными электронами у центрального атома называются гипервалентными.
Помните, что элементы из второго периода периодической таблицы, такие как углерод или кислород, имеют только s-и p-орбитали и никогда не образуют гипервалентных соединений, потому что вместе они могут удерживать не больше 8 валентных электронов.
Многие ковалентные молекулы имеют центральные атомы, которые не имеют восьми электронов в своих структурах Льюиса. Эти молекулы делятся на три категор…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.