Oktet kuralının kimyada ne olduğunu, yaratıcısının kim olduğunu, örneklerini ve istisnalarını açıklıyoruz. Ayrıca, Lewis yapısı.
Oktet kuralı nedir?
İçinde Kimya, oktet kuralı veya oktet teorisi olarak bilinir, atomların atomlarının nasıl hareket ettiğini açıklamaya çalışır. kimyasal elementler birleştirir.
Bu teori 1917'de Amerikalı kimyasal fizikçi Gilbert N. Lewis (1875-1946) tarafından dile getirildi ve şöyle açıklıyor: atomlar farklı elemanların çoğu, genellikle sekizi yerleştirerek sabit bir elektronik konfigürasyonu korur. elektronlar son enerji seviyelerinizde.
Oktet kuralı, Periyodik Tabloda bulunan çeşitli kimyasal elementlerin iyonlarının genellikle son enerji seviyelerini 8 elektron ile tamamladığını belirtir. Bu nedenle, moleküller benzer bir kararlılık elde edebilir. soy gazlar (en sağda yer alan periyodik tablo), elektronik yapısı (son tam enerji seviyesi ile) onları çok kararlı, yani çok reaktif olmayan hale getirir.
Bu nedenle, yüksek elektronegatifliğe sahip elementler (halojenler ve amfojenler gibi, yani Tablonun 16. grubundaki elementler) oktete kadar elektron "kazanma" eğilimindeyken, düşük elektronegatifliğe sahip olanlar (alkalin veya alkalin toprak gibi) elektronegatifliğe sahip olma eğilimindedir. oktete ulaşmak için elektronları "kaybet".
Bu kural, atomların bağlarını oluşturma yollarından birini ve ortaya çıkan moleküllerin davranış ve kimyasal özelliklerinin onların doğasına bağlı olacağını açıklar. Bu nedenle, oktet kuralı, birçok kişinin davranışını tahmin etmeye hizmet eden pratik bir ilkedir. maddeler, aynı zamanda farklı istisnalar sunmasına rağmen.
Oktet kuralına örnekler
Atomları olan bir CO2 molekülü düşünün. değerlikler 4 (karbon) ve 2 (oksijen) ile birleştirilmiş kimyasal bağlantılar çift. (Valans, bir kimyasal elementin tamamlanması için son enerji seviyesine ulaşmak için vazgeçmesi veya kabul etmesi gereken elektronlar olduğunu açıklığa kavuşturmak önemlidir. son enerji seviyesinde).
Bu molekül, eğer her atomun son enerji seviyesinde toplam 8 elektronu varsa ve karbon ve oksijen atomları arasındaki 2 elektronlu bölme ile yerine getirilen kararlı oktete ulaşırsa kararlıdır:
- Karbon, her oksijenle iki elektronu paylaşır ve her oksijenin son enerji seviyesindeki elektronları 6'dan 8'e yükseltir.
- Aynı zamanda, her oksijen karbon ile iki elektronu paylaşır ve elektronları karbonun son enerji seviyesinde 4'ten 8'e yükseltir.
Buna bakmanın başka bir yolu, aktarılan ve alınan elektronların toplamının her zaman sekiz olması gerektiğidir.
Sodyum klorür (NaCl) gibi diğer kararlı moleküller için durum böyledir.Sodyum, okteti tamamlamak için tek elektronunu (değer 1) klora (değer 7) verir. Böylece, Na1 + Cl1-'e sahip olurduk (yani, sodyum bir elektrondan vazgeçip pozitif bir yük kazandı ve klor bir elektron ve onunla birlikte bir negatif yük aldı).
Oktet kuralının istisnaları
Oktet kuralının birkaç istisnası vardır, yani elektron okteti tarafından yönetilmeden kararlılığa ulaşan bileşikler. Fosfor (P), kükürt (S), selenyum (Se), silikon (Si) veya helyum (He) gibi atomlar, Lewis'in (hipervalans) önerdiğinden daha fazla elektron barındırabilir.
Buna karşılık, tek bir atomik yörüngede (bir elektronun atom çekirdeği çevresinde bulunma olasılığının en yüksek olduğu uzay bölgesi) tek bir elektrona sahip olan hidrojen (H), kimyasal bir bağda iki elektrona kadar kabul edebilir. Diğer istisnalar, sadece dört elektronla kararlılık kazanan berilyum (Be) veya bunu altı elektronla yapan bor (B).
Oktet kuralı ve Lewis yapısı
Lewis'in kimyaya yaptığı büyük katkılardan bir diğeri, bugün “Lewis yapısı” veya “Lewis formülü” olarak bilinen atomik bağları temsil eden ünlü yoluydu.
Bir moleküldeki paylaşılan elektronları ve her atomda serbest olan elektronları temsil etmek için noktalar veya çizgiler yerleştirmekten oluşur.
Bu tür iki boyutlu grafik gösterimi, başkalarıyla etkileşime giren bir atomun değerliliğini bilmeyi sağlar. birleştirmek ve bunların tümü moleküler geometriyi etkileyecek olan tek, çift veya üçlü bağlar oluşturup oluşturmayacağı.
Bir molekülü bu şekilde temsil etmek için, diğerleriyle (terminaller olarak adlandırılan) çevrelenecek olan ve dahil olan herkesin değerliklerine ulaşana kadar bağlar kuran bir merkezi atom seçmemiz gerekir. İlki genellikle en az elektronegatiftir ve ikincisi en elektronegatiftir.
Örneğin, temsili Suçlu (H2O), oksijen atomunun sahip olduğu serbest elektronları gösterir, ayrıca oksijen atomu ile hidrojen atomları arasındaki basit bağları görselleştirebilirsiniz (oksijen atomuna ait elektronlar kırmızı ile temsil edilir ve hidrojen atomlarınınkiler siyah olarak gösterilir. ). İki karbon atomu arasındaki üçlü bağı ve her bir karbon atomu ile bir hidrojen atomu arasındaki tekli bağları görselleştirebileceğiniz asetilen molekülü (C2H2) de temsil edilir (karbon atomlarına ait elektronlar kırmızı ile temsil edilir ve hidrojen atomları siyah).