우리는 화학에서 옥텟 규칙이 무엇인지, 그 창시자, 예 및 예외를 설명합니다. 또한 루이스 구조.
옥텟 규칙이란 무엇입니까?
에 화학, 옥텟 규칙 또는 옥텟 이론으로 알려져 있습니다. 화학 원소 그것은 결합합니다.
이 이론은 1917년 미국 화학 물리학자 Gilbert N. Lewis(1875-1946)에 의해 발표되었으며 다음과 같이 설명합니다. 원자 다른 요소 중 일반적으로 항상 8개의 위치를 찾아 안정적인 전자 구성을 유지합니다. 전자 당신의 마지막 에너지 수준에서.
옥텟 규칙에 따르면 주기율표에서 발견되는 다양한 화학 원소의 이온은 일반적으로 8개의 전자로 마지막 에너지 준위를 완료합니다. 이것 때문에, 분자 와 유사한 안정성을 얻을 수 있습니다. 희가스 (가장 오른쪽 끝에 위치한 주기율표), 전자 구조(마지막 전체 에너지 준위 포함)로 인해 매우 안정적, 즉 반응성이 거의 없습니다.
따라서 전기 음성도가 높은 원소(예: 할로겐 및 암포겐, 즉 표의 16족 원소)는 옥텟까지 전자를 "얻는" 경향이 있는 반면, 전기 음성도가 낮은 원소(예: 알칼리 또는 알칼리 토류)는 전자를 "잃어" 옥텟에 도달합니다.
이 규칙은 원자가 결합을 형성하는 방식 중 하나를 설명하며, 생성된 분자의 거동과 화학적 특성은 그 성질에 따라 달라집니다. 따라서 옥텟 규칙은 많은 사람들의 행동을 예측하는 데 도움이 되는 실용적인 원리입니다. 물질, 그러나 다른 예외도 제공합니다.
옥텟 규칙의 예
원자가 가지고 있는 CO2 분자를 고려하십시오. 원자가 4(탄소)와 2(산소)로 이루어진 화학적 연결 더블. ( 원자가는 화학 원소가 최종 에너지 준위를 완성하기 위해 포기하거나 받아들여야 하는 전자임을 명확히 하는 것이 중요합니다. 화학적 원자가는 원자가 전자와 혼동되어서는 안 됩니다. 왜냐하면 후자는 위치하는 전자이기 때문입니다. 마지막 에너지 수준에서).
이 분자는 각 원자가 마지막 에너지 준위에서 총 8개의 전자를 갖고 탄소와 산소 원자 사이의 2개 전자 구획으로 충족되는 안정적인 옥텟에 도달하면 안정합니다.
- 탄소는 각 산소와 두 개의 전자를 공유하여 각 산소의 마지막 에너지 준위에서 전자를 6에서 8로 증가시킵니다.
- 동시에 각 산소는 탄소와 2개의 전자를 공유하여 탄소의 마지막 에너지 준위에서 전자를 4에서 8로 증가시킵니다.
그것을 보는 또 다른 방법은 전달되고 취해지는 전자의 총합이 항상 8이어야 한다는 것입니다.
이것은 염화나트륨(NaCl)과 같은 다른 안정한 분자의 경우입니다.나트륨은 옥텟을 완성하기 위해 단일 전자(1가)를 염소(7가)에 제공합니다. 따라서 우리는 Na1 + Cl1-을 갖게 될 것입니다(즉, 나트륨은 전자를 포기하고 양전하를 얻었고 염소는 전자와 음전하를 받아들였습니다).
옥텟 규칙의 예외
옥텟 규칙에는 몇 가지 예외가 있습니다. 즉, 전자 옥텟의 지배를 받지 않고 안정성을 달성하는 화합물입니다. 인(P), 황(S), 셀레늄(Se), 규소(Si) 또는 헬륨(He)과 같은 원자는 루이스(과가전자)가 제안한 것보다 더 많은 전자를 수용할 수 있습니다.
대조적으로, 단일 원자 궤도(원자핵 주변에서 전자가 가장 많이 발견될 수 있는 공간 영역)에 단일 전자를 갖는 수소(H)는 화학 결합에서 최대 2개의 전자를 받아들일 수 있습니다. 다른 예외는 단 4개의 전자로 안정을 얻는 베릴륨(Be)이나 6개의 전자로 안정을 얻는 붕소(B)입니다.
옥텟 규칙과 루이스 구조
화학에 대한 루이스의 위대한 공헌 중 하나는 오늘날 "루이스 구조" 또는 "루이스 공식"으로 알려진 원자 결합을 표현하는 그의 유명한 방법이었습니다.
그것은 분자에서 공유 전자와 각 원자에 자유 전자를 나타내기 위해 점이나 대시를 배치하는 것으로 구성됩니다.
이러한 유형의 2차원 그래픽 표현을 통해 다른 원자와 상호작용하는 원자의 원자가를 알 수 있습니다. 화합물 단일 결합, 이중 결합 또는 삼중 결합을 형성하는지 여부, 모두 분자 기하학에 영향을 미칩니다.
이러한 방식으로 분자를 나타내려면 관련된 모든 원자가에 도달할 때까지 결합을 설정하는 다른 원자(말단이라고 함)로 둘러싸인 중심 원자를 선택해야 합니다. 전자는 일반적으로 전기 음성도가 가장 낮고 후자는 전기 음성도가 가장 큽니다.
예를 들어, 물 (H2O)는 산소 원자가 가지고 있는 자유 전자를 나타내며, 또한 산소 원자와 수소 원자 사이의 단순 결합을 시각화할 수 있습니다(산소 원자에 속하는 전자는 빨간색으로 표시되고 수소 원자의 전자는 검은색으로 표시됨 ). 아세틸렌 분자(C2H2)도 표시되는데, 여기서 두 탄소 원자 사이의 삼중 결합과 각 탄소 원자와 수소 원자 사이의 단일 결합(탄소 원자에 속하는 전자는 빨간색으로 표시되고 검은색 수소 원자).