八位字节规则

化学

2022

我们解释了化学中的八位位组规则是什么,谁是它的创造者,例子和例外。还有路易斯结构。

当每个原子在其最后能级有 8 个电子时,分子是稳定的。

什么是八位字节规则?

化学, 被称为八位组规则或八位组理论来解释原子的方式 化学元素 它结合。

这一理论由美国化学物理学家吉尔伯特·N·刘易斯 (Gilbert N. Lewis,1875-1946) 于 1917 年阐明,并解释说 原子 不同的元素通常通过定位八个来保持稳定的电子配置 电子 在你最后的能量水平。

八位位组规则指出,周期表中发现的各种化学元素的离子通常以 8 个电子完成它们的最后能级。因为这, 分子 可以获得类似的稳定性 惰性气体 (位于最右侧 元素周期表),其电子结构(具有最后一个全能级)使它们非常稳定,也就是说,不是很活泼。

因此,具有高电负性的元素(例如卤素和两性物质,即表中第 16 族的元素)倾向于“获得”电子直到八位字节,而具有低电负性的元素(例如碱金属或碱土金属)倾向于“失去”电子到达八位字节。

该规则解释了原子形成键的一种方式,所得分子的行为和化学性质将取决于它们的性质。因此,八位位组规则是一个实用的原则,用于预测许多人的行为。 物质,尽管它也有不同的例外。

八位字节规则的例子

在水中,氧以 8 个电子完成其最后一个能级,氢以 2 个电子完成。

考虑一个 CO2 分子,它的原子有 化合价 4(碳)和 2(氧),由 化学链接 双倍的。 (重要的是要澄清,价是化学元素必须放弃或接受才能达到其最后一个能级才能完成的电子。化学价不应与价电子混淆,因为后者是位于在最后一个能级)。

如果每个原子在其最后一个能级共有 8 个电子,达到稳定的八位组,则该分子是稳定的,这由碳和氧原子之间的 2 电子隔室实现:

  • 碳与每个氧共享两个电子,将每个氧的最后能级的电子从 6 增加到 8。
  • 同时,每个氧与碳共享两个电子,使碳的最后一个能级的电子从 4 个增加到 8 个。

另一种看待它的方式是转移和吸收的电子总数必须始终为 8。

其他稳定分子的情况也是如此,例如氯化钠 (NaCl)。钠将其单电子(价 1)贡献给氯(价 7)以完成八位字节。因此,我们将有 Na1 + Cl1-(即,钠放弃一个电子并带上正电荷,而氯接受一个电子并带上负电荷)。

八位字节规则的例外

八位位组规则有几个例外,即在不受电子八位位组控制的情况下实现稳定性的化合物。磷 (P)、硫 (S)、硒 (Se)、硅 (Si) 或氦 (He) 等原子可以容纳比 Lewis 建议的更多的电子(超价)。

相比之下,氢 (H) 在单个原子轨道(原子核周围最有可能发现电子的空间区域)中具有单个电子,在化学键中最多可以接受两个电子。其他例外是​​铍 (Be),它仅用四个电子就可以获得稳定性,或者硼 (B),它用六个电子就可以获得稳定性。

八位组规则和路易斯结构

Lewis 结构允许可视化自由和共享电子。

刘易斯对化学的另一个伟大贡献是他代表原子键的著名方式,今天被称为“刘易斯结构”或“刘易斯公式”。

它包括放置点或破折号来表示分子中的共享电子和每个原子上的自由电子。

这种类型的二维图形表示允许知道在一个原子中与其他原子相互作用的原子的价态。 化合物 以及它是否形成单键、双键或三键,所有这些都会影响分子的几何形状。

为了以这种方式表示一个分子,我们需要选择一个中心原子,它会被其他原子(称为末端)包围,建立键直到达到所有相关原子的化合价。前者通常电负性最小,而后者电负性最强。

例如,表示 (H2O) 显示氧原子所具有的自由电子,此外您还可以形象化氧原子和氢原子之间的简单键(属于氧原子的电子以红色表示,属于氢原子的电子以黑色表示) )。乙炔分子 (C2H2) 也被表示出来,在那里你可以看到两个碳原子之间的三键以及每个碳原子和一个氢原子之间的单键(属于碳原子的电子用红色表示,属于碳原子的电子用红色表示,黑色为氢原子)。

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