Unntak fra oktettregelen

Oktettregelen er en bindingsteori som brukes til å forutsi molekylstrukturen til kovalent bundne molekyler. I følge regelen søker atomer å ha åtte elektroner i deres ytre - eller valens - elektronskall. Hvert atom vil dele, få eller miste elektroner for å fylle disse ytre elektronskallene med nøyaktig åtte elektroner. For mange grunnstoffer fungerer denne regelen og er en rask og enkel måte å forutsi molekylstrukturen til et molekyl.

Men som det sies, regler er laget for å brytes. Og oktettregelen har flere elementer bryter regelen enn å følge den.

Mens Lewis-elektronpunktstrukturer hjelper til med å bestemme binding i de fleste forbindelser, er det tre generelle unntak: molekyler der atomer har færre enn åtte elektroner (borklorid og lettere s- og p-blokkelementer); molekyler der atomer har mer enn åtte elektroner ( svovelheksafluorid og elementer utover periode 3); og molekyler med et oddetall elektroner (NO.)

For få elektroner: molekyler med elektronmangel

Todd Helmenstine

Hydrogen , beryllium og bor har for få elektroner til å danne en oktett. Hydrogen har bare ett valenselektron og bare ett sted å danne en binding med et annet atom. Beryllium har bare to valensatomer , og kan kun dannes elektronparbindinger på to steder . Bor har tre valenselektroner. De to molekylene avbildet på dette bildet viser sentral beryllium og boratomer med færre enn åtte valenselektroner.

Molekyler, der noen atomer har færre enn åtte elektroner, kalles elektronmangel.

For mange elektroner: utvidede oktetter

Todd Helmenstine

Grunnstoffer i perioder større enn periode 3 i det periodiske systemet har en d orbital tilgjengelig med samme energi kvantenummer . Atomer i disse periodene kan følge oktettregelen , men det er forhold der de kan utvide valensskallene til å romme mer enn åtte elektroner.

Svovel og fosfor er vanlige eksempler på denne oppførselen. Svovel kan følge oktettregelen som i molekylet SF_to. Hvert atom er omgitt av åtte elektroner. Det er mulig å eksitere svovelatomet tilstrekkelig til å skyve valensatomer inn i d orbital for å tillate molekyler som SF₄og SF₆. Svovelatomet i SF₄har 10 valenselektroner og 12 valenselektroner i SF₆.

Lonely Electrons: Frie radikaler

Todd Helmenstine

Mest stabile molekyler og komplekse ioner inneholder elektronpar. Det er en klasse forbindelser der valenselektronene inneholder et oddetall elektroner i valens skall . Disse molekylene er kjent som frie radikaler. Frie radikaler inneholder minst ett uparet elektron i valensskallet. Generelt, molekyler med et oddetall elektroner har en tendens til å være frie radikaler.

Nitrogen(IV)oksid (NO_to) er et velkjent eksempel. Legg merke til det ensomme elektronet på nitrogenatomet i Lewis-strukturen. Oksygen er et annet interessant eksempel. Molekylære oksygenmolekyler kan ha to enkle uparrede elektroner. Forbindelser som disse er kjent som biradikaler.