Sekizli kuralı
Sekizli kuralı veya sekiz elektron kuralı klasik bir kuraldır kimya . Bu bildiren elektron konfigürasyonu arasında , atomların bir saniyelik bir süre ana grup elementlerinin , periyodik tablonun içinde moleküller olan sekiz dış maksimum elektron ( valans elektronları ) ya da dört çift. Atomlar bu nedenle soy gaz konfigürasyonunu benimsemeye çalışırlar . Bu nedenle sekizli kuralı, daha kapsamlı asal gaz kuralının özel bir durumudur .
Çoğunlukla sekizli kuralına göre davranan atomlar
Sekizli kuralı genellikle sadece 2. periyodun ana grup unsurları için geçerlidir . Bunlar karbon , nitrojen , oksijen ve flor elementlerini içerir . Bileşiklerinin çoğunda, bu elementler soy gaz neonunun elektron konfigürasyonuna ulaşır . Karbon, nitrojen ve flor atomları da temel hallerinde - elmas veya fulleren olarak , dinitrojen (N 2 ), tri-oksijen (O 3 , ozon ) ve difloromolekül (F 2 ) olarak - sekiz değerlik elektronlu neon elektron konfigürasyonuna sahiptir . Tüm atomlar söz için, bunların (örneğin, R, 8'den daha az elektron çevrelenebilir doğrudur 3 C + , karbokatyon ), ama asla fazla 8 ile.
İstisnalar
Sekizli kuralı, yukarıdaki elemanların en kararlı bağlantıları için geçerlidir. Ancak istisnalar var. Daha yüksek dönemlerin unsurları için önemli ölçüde daha fazla istisna vardır. Örneğin kalay ve kurşun gibi elementler de iki değerlikli oksidasyon durumunda yalnız bir elektron çifti ile katyonlar oluşturur ( göreli etki ).
Bununla birlikte, elektron sekizlisinin yalnızca resmi olarak aşıldığı ( sekizli genişlemesi ) birçok molekül vardır . Tipik örnekler fosfor pentaflorür (PF 5 ), sülfür heksaflorid (SF 6 ) ya da iyot heptafluoride (IF 7 ). Şimdiye kadar, sekizliyi aşan bağlayıcı elektronlar için daha yüksek enerjili boş d yörüngelerini bulmak için çabalar sarf edildi. Bununla birlikte, daha ayrıntılı kuantum mekaniksel değerlendirmeler, d orbitallerinin, s ve p valans orbitallerindeki muazzam enerji farkı nedeniyle önemli bir rol oynamaması gerektiğini göstermektedir. Bu moleküllerin alternatif açıklamaları, çok merkezli bağları veya kısmen iyonik formülasyonları kullanır (örneğin, PF 4 + F - , SF 4 2+ (F - ) 2 , IF 4 3+ (F - ) 3 ).
Sekizli kuralına uyan Lewis formüllerinin hazırlanabildiği, ancak 4'ten fazla çizgi içeren formüllerin sıklıkla kullanıldığı moleküller istisna olarak sayılmamalıdır. Tipik örnekler sülfürik asit veya sülfür dioksittir .
Hidrojen ve ışık katyonları Li + , Be 2+ ve B 3+ sekizli kuralını karşılamıyor çünkü çok az elektrona sahipler ve bileşiklerde elde edilen ilişkili soy gaz konfigürasyonu (helyum) sadece iki elektrona sahip. Bununla birlikte, bu daha çok resmi bir sınıflandırmadır, ancak asil gaz kuralını karşılarlar.
Azot ve oksijen
İstisnalar, örneğin, nitrojen oksitler nitrojen monoksit NO, aynı zamanda nitrojen oksit ve nitrojen dioksit NO 2'dir . Bu bileşiklerin molekülleri kalıcı radikallerdir , bu nedenle tek sayıda elektrona sahiptirler, bu da temelde sekizli kuralıyla uyumsuzdur.
Oktet kuralının bir başka istisnası, dioksijen molekülü O 2'dir : ölçümler, iki eşleşmemiş elektron içerdiğini gösterir. Soy gaz konfigürasyonu, çift elektronlar gerektirir. Potasyum , rubidyum ve sezyum hava ile reaksiyona girdiğinde, dioksijen molekülü hiperoksit iyonu O 2 - 'ye dönüşebilir ; hyperoxides KO 2 , RBO 2 ve STK 2 oluşturulur . Hiperoksit iyonunun tek sayıda elektronu vardır ve bu nedenle sekizli de yoktur.
Kararsız ara aşamalar için geçerlilik yok
Kural, her şeyden önce izole edilebilir bağlantılar için geçerlidir. Birçok reaksiyonda, sekizli kuralına uymayan kararsız ancak tespit edilebilir ara ürünler ortaya çıkar, örn. B. Klor radikali gibi radikaller veya karbonun sadece altı elektrona sahip olduğu karbokatyonlar, örneğin butil klorürün dönüştürülmesinde. Nitrenler ve karbenlerden de bahsedilmektedir.
Geçiş metali bileşikleri için de benzer bir kural bulunabilir: 18 elektron kuralı . Bununla birlikte, bu, baskın olarak kovalent olarak bağlanmış ligandlara sahip kompleksler için - eğer varsa - yeterince iyi bir şekilde yerine getirilmiştir , ancak burada bile sayısız istisna vardır.
Bireysel kanıt
- ^ Lewis sekizli kuralı üzerine giriş . In: IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti (“Altın Kitap”) . doi : 10.1351 / goldbook.LT07065 Sürüm: 2.1.5.