루이스 기호와 옥텟 규칙

화학 결합은 분자의 잠재적 에너지를 감소시키는 두 개 이상의 원자 또는 이온 사이의 복잡한 상호 작용입니다. 길버트 N. 루이스는 화학 결합 형성의 묘사를 단순화하고 가장 일반적인 화합물에서 볼 화학 채권에 대한 간단한 설명을 제공하는 루이스 모델이라는 모델을 개발했다.

루이스 모델

Lewis 모델은 안정적인 전자 구성을 달성하는 데 도움이 되는 원자 전자의 공유 또는 전달에 의한 화학 결합 형성을 묘사합니다. 전자가 금속과 비금속 사이에서 전달될 때 이온 결합이 형성되는 반면 전자는 두 개의 비금속 간에 공유될 때 공유 결합이 형성됩니다.

Lewis 모델은 인접한 원자에 전자와 핵 사이의 어트랙션과 반발과 관련된 에너지 변화를 고려하지 않고 채권 형성을 설명하는 데만 사용됩니다. 이러한 상호 작용은 화학 결합의 중심이지만 값의 정확한 결정은 복잡합니다. 대신 루이스는 루이스 기호라고 불리는 원자성 전자를 사용하여 화학 결합을 묘사하기 위해 특수 도면을 설계했습니다.

루이스 심볼

루이스 기호는 원자와 원자 이온의 원자 전자 구성을 설명합니다. 루이스 기호는 각 원자 성 전자에 대해 하나의 점으로 둘러싸인 원소 기호로 구성됩니다. 예를 들어, 나트륨에는 하나의 원자성 전자가 있습니다. 그래서 하나의 점 하나 기호 Na 주위에 그려집니다.

주요 그룹 요소의 경우, 원자 성 전자의 수는 주기표에 있는 문자된 단 번호로 표시됩니다. 예를 들어, 리튬(Li)은 그룹 IA에 속하며 하나의 전자를 가지고 있습니다. 베릴륨(Be)은 그룹 IIA 원소이며 2개의 원자성 전자를 가지고 있다.

루이스 모델에는 예외가 있습니다. 헬륨에서, 수 의 원자 전자는 그룹 번호와 동일하지 않습니다. 전이 금속, 란탄 및 액티니드는 내부 껍질을 불완전하게 채웠습니다. 따라서 그들은 간단한 루이스 점 기호로 작성할 수 없습니다.

옥텟 규칙

할로겐 분자(F_2,Br_2,I₂및_2에서)는염소 분자에 있는 것과 같은 결합을 형성합니다: 원자와 원자당 전자의 3쌍 사이의 단일 결합. 이를 통해 각 할로겐 원자에는 고귀한 가스 전자 구성이 가능합니다. s-또는 p-블록원자의 경향은 8개의 원자 전자를 얻기에 충분한 유대를 형성하기 위하여 옥텟 규칙으로알려져 있다. 옥텟 규칙은 결합할 때 잠재 에너지가 낮아지는 원자의 조합을 예측합니다.

원자가 형성할 수 있는 결합의 수는 옥텟(8개의 원자성 전자)에 도달하는 데 필요한 전자의 수에서 종종 예측될 수 있습니다. 이는 주기표(C, N, O 및 F)의 두 번째 기간의 비금속에 특히 해당합니다.

• 그룹 14 원소는 가장 바깥쪽 껍질에 4개의 전자를 가지고 있으므로 옥텟에 도달하기 위해서는 4개의 전자가 더 필요합니다. 이들 4개의 전자는 SiH 4(silane)의 CH_4(메탄)와 실리콘의 탄소와 같은 4개의 공유 결합을 형성함으로써 얻을 수 있다.
• 질소와 같은 그룹 15 원소는 원자 루이스 심볼에 5개의 원자성 전자를 가지고 있습니다: 1개의 외로운 쌍 및 3개의 짝을 이루는 전자. 이 원자는 NH₃ (암모니아)에서와 같이 3 개의 공유 채권을 형성합니다.
• 산소 및 기타 원자와 같은 그룹 16 원소는 H 2O(물)에서 2개의 수소원자와 결합하는 것과 같이 두 개의 공유 결합을 형성하여 옥텟을 얻습니다.

옥텟 규칙에는 예외가 있습니다. 수소는 그 원자 성 껍질을 채우기 위해 두 개의 전자만 필요하기 때문에 옥텟 규칙에 대한 예외입니다. 이 경우 수소는 듀엣에 도달했다고합니다. 전환 요소와 내부 전환 요소도 옥텟 규칙을 따르지 않습니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 제 7.3 장: 루이스 기호 및 구조에서 각색됩니다.