化学におけるオクテット則とは何か、その作成者は誰であるか、例と例外について説明します。また、ルイス構造式。
オクテット則とは何ですか？
の 化学は、オクテット則またはオクテット理論として知られています。 化学元素 それは結合します。
この理論は、1917年にアメリカの化学物理学者Gilbert N. Lewis（1875-1946）によって発表され、 原子 さまざまな要素のうち、通常は8つを配置することにより、常に安定した電子構成を維持します。 電子 あなたの最後のエネルギーレベルで。
オクテット則は、周期表にあるさまざまな化学元素のイオンは、通常、8個の電子で最後のエネルギーレベルを完了すると述べています。このため、 分子 と同様の安定性が得られます 希ガス （の右端にあります 周期表）、その電子構造（最後の完全なエネルギーレベル）により、それらは非常に安定します。つまり、あまり反応しません。
したがって、電気陰性度の高い元素（ハロゲンやアンフォゲンなど、表のグループ16の元素）は、オクテットまで電子を「獲得」する傾向がありますが、電気陰性度の低い元素（アルカリまたはアルカリ土類など）は、オクテットに到達するために電子を「失います」。
この規則は、原子が結合を形成する方法の1つを説明し、結果として得られる分子の動作と化学的性質は、それらの性質に依存します。したがって、オクテット則は、多くの人の行動を予測するのに役立つ実用的な原則です。 物質、ただし、さまざまな例外もあります。
オクテット則の例
原子が持っているCO2分子を考えてみましょう 原子価 4（炭素）と2（酸素）の 化学リンク ダブル。 （原子価は、化学元素が最後のエネルギー準位を達成するために放棄または受け入れる必要のある電子であることを明確にすることが重要です。化学原子価は、原子価電子と混同しないでください。後者は位置する電子です。最後のエネルギーレベルで）。
この分子は、各原子が最後のエネルギーレベルで合計8つの電子を持ち、安定したオクテットに到達した場合に安定します。これは、炭素原子と酸素原子の間の2電子コンパートメントで満たされます。
- 炭素は各酸素と2つの電子を共有し、各酸素の最後のエネルギーレベルの電子を6から8に増やします。
- 同時に、各酸素は炭素と2つの電子を共有し、炭素の最後のエネルギーレベルで電子を4から8に増やします。
別の見方をすれば、転送および取得される電子の合計は常に8でなければならないということです。
これは、塩化ナトリウム（NaCl）などの他の安定した分子の場合です。ナトリウムは、その単一電子（価電子1）を塩素（価電子7）に寄与して、オクテットを完成させます。したがって、Na1 + Cl1-になります（つまり、ナトリウムは電子をあきらめて正の電荷を獲得し、塩素は電子を受け入れて負の電荷を獲得します）。
オクテット則の例外
オクテット則にはいくつかの例外があります。つまり、電子オクテットに支配されることなく安定性を実現する化合物です。リン（P）、硫黄（S）、セレン（Se）、シリコン（Si）、ヘリウム（He）などの原子は、ルイス（超原子価）が示唆するよりも多くの電子を収容できます。
対照的に、単一の原子軌道（原子核の周りに電子が見つかる可能性が最も高い空間の領域）に単一の電子を持つ水素（H）は、化学結合で最大2つの電子を受け入れることができます。その他の例外は、4つの電子だけで安定性を獲得するベリリウム（Be）、または6つの電子で安定性を獲得するホウ素（B）です。
オクテット則とルイス構造
ルイスの化学への大きな貢献のもう1つは、今日「ルイス構造式」または「ルイス式」として知られている、原子結合を表す彼の有名な方法でした。
これは、分子内の共有電子と各原子上で自由な電子を表すためにドットまたはダッシュを配置することで構成されます。
このタイプの2次元グラフィック表現により、他の原子と相互作用する原子の原子価を知ることができます。 化合物 そして、それが単結合、二重結合、三重結合のいずれを形成するか、これらすべてが分子構造に影響を与えます。
このように分子を表すには、中心の原子を選択する必要があります。中心の原子は、関係するすべての原子価に達するまで結合を確立する他の原子（末端と呼ばれます）に囲まれます。前者は通常最も電気陰性度が低く、後者は最も電気陰性度が高くなります。
たとえば、 水 （H2O）は、酸素原子が持つ自由電子を示しています。さらに、酸素原子と水素原子の間の単純な結合を視覚化できます（酸素原子に属する電子は赤で表され、水素原子の電子は黒で表されます） ）。アセチレン分子（C2H2）も表示され、2つの炭素原子間の三重結合と各炭素原子と水素原子間の単一結合を視覚化できます（炭素原子に属する電子は赤で表され、黒の水素原子）。