Oktetové pravidlo

Oktetové pravidlo ( oktetová teorie ) – navrhl G. N. Lewis k vysvětlení důvodů vzniku kovalentních chemických vazeb. Podle tohoto pravidla atomy při tvorbě molekul uspokojují svou potřebu dosáhnout 8- elektronového valenčního obalu , podobného elektronické konfiguraci vzácných plynů , prostřednictvím párové socializace svých valenčních elektronů . Svou důležitostí je tento zásadní Lewisův objev srovnatelný s takovými objevy, jako je periodický zákon prvků a teorie strukturyorganické sloučeniny. Rozšířená víra, že oktetové pravidlo platí pouze v omezeném počtu případů, je stejně mylná jako tvrzení, že periodický zákon prvků není univerzální. Všechny příklady „selhání“ oktetového pravidla lze rozdělit do následujících tří skupin:

1. Součet valenčních elektronů atomů, které tvoří molekulu, je lichý. Příkladem je molekula oxidu dusnatého NO. V tomto případě je součet valenčních elektronů atomu dusíku (5) a kyslíku (6) 11, takže v této molekule dosáhne atom kyslíku osmielektronového obalu, ale atom dusíku nikoli. V tomto případě je zpočátku nemožné, aby oba atomy dosáhly osmielektronového obalu. Touha atomu dusíku vyplnit svůj elektronový obal vysvětluje chemickou reaktivitu této molekuly.
2. Molekula je tvořena třístředovými vazbami , například KI 3 . V této molekule je aniont jodu vázán k molekule jodu třístředovou čtyřelektronovou vazbou. Podobné třístředové , ale dvouelektronové vazby jsou přítomny v molekule B2H6 .
3. D-orbitaly se podílejí na tvorbě chemických vazeb. V tomto případě je oktetové pravidlo (v limitě, tj. pokud je zahrnuto všech pět d-orbitalů) převedeno na pravidlo 18 elektronů . Protože v řadě případů zůstává účast d-orbitalů na tvorbě chemických vazeb v některých prvcích kontroverzní otázkou, vzniká iluze nenaplnění oktetového pravidla. Klasickými příklady pravidla 18 elektronů jsou molekuly Fe(CO) 5 , Ni(CO) 4 , Co 2 (CO) 8 , Fe(C 5 H 5 ) 2 (ferocen) a mnoho dalších.

Hlavní věcí v Lewisově oktetovém pravidle tedy není číslo 8 (nebo 18), ale zobecnění elektronů jako základ pro vytvoření kovalentní chemické vazby[ upřesnit ] , a tím i přiblížení k elektronické konfiguraci inertního plynu - osmielektronové nebo osmnáctielektronové.

Historie

Na konci 19. století vešlo ve známost, že koordinační struktury jsou tvořeny atomy nebo molekulami tak, aby maximálně vyhovovaly valenci zúčastněných atomů. V roce 1893 Alfred Werner ukázal, že počet atomů nebo jejich skupin spojených s centrálním atomem je často 4 nebo 6, méně často 8. V roce 1904 Richard Abegg formuloval pravidlo (známé jako Abeggovo pravidlo ), které uvádí, že maximální rozdíl mezi kladnými atomy a záporný valenční prvek je často roven 8. Pomocí toho Gilbert Newton Lewis v roce 1916 sepsal oktetové pravidlo pro svou teorii krychlového atomu .

Přehled

Valenční obal prvku je úplný a nejstabilnější, pokud obsahuje 8 elektronů (což je důvodem nízké reaktivity vzácných plynů).

Výjimky