cel nauki
- wyjaśnij, dlaczego niektóre elementy mogą tworzyć Rozszerzony oktet
kluczowe punkty
- główne elementy grupy, które tworzą więcej wiązań niż przewiduje zasada oktetu, nazywane są związkami hiperwartościowymi i mają to, co jest znane jako „rozszerzony oktet”, co oznacza, że wokół jednego atomu znajduje się więcej niż osiem elektronów.
- reguła oktetu może być „rozszerzona” o niektóre elementy, wykorzystując orbitale d znajdujące się na trzecim głównym poziomie energii i poza nim. Siarka, fosfor, krzem i chlor są powszechnymi przykładami pierwiastków, które tworzą Rozszerzony oktet.
- pentachlorek fosforu (PCl5) i sześciofluorek siarki (SF6) są przykładami cząsteczek, które odbiegają od zasady oktetu, mając więcej niż 8 elektronów wokół atomu centralnego.
Warunki
- cząsteczka hiperwartościowa, która zawiera atom z głównego pierwiastka grupy, który odbiega od zasady oktetu Dzieląc więcej niż osiem elektronów.
- Rozszerzony przypadek oktety, w którym atom dzieli więcej niż osiem elektronów ze swoimi partnerami wiążącymi.
- główna grupa pierwiastków, które nie są częścią bloku metali przejściowych w układzie okresowym.
odchylenia od Zasady oktetu
cząsteczka hiperwartościowa jest cząsteczką, która zawiera jeden lub więcej głównych elementów grupy, które mają więcej niż osiem elektronów w ich poziomach wartościowości w wyniku wiązania. Pentachlorek fosforu (PCl5), heksafluorek siarki (SF6), trifluorek chloru (ClF3) i Jon trójjodkowy (I3−) są przykładami cząsteczek nadwartościowych.
dla pierwiastków w drugim okresie układu okresowego (główny poziom energetyczny n=2) elektrony s2p6 składają się z oktetu, a podpoziom D nie istnieje. W rezultacie elementy drugiego okresu (dokładniej niemetale C, N, O, F) podlegają zasadzie oktetu bez wyjątków.
jednak niektóre elementy trzeciego okresu (Si, P, S I Cl) zostały zaobserwowane, aby wiązać się z więcej niż czterema innymi atomami, a zatem muszą obejmować więcej niż cztery pary elektronów dostępnych w oktecie s2p6. Jest to możliwe, ponieważ dla N = 3 istnieje podpoziom d i ma pięć orbitali D. Chociaż energia pustych orbitali 3d jest zwykle wyższa niż orbitali 4S, różnica ta jest niewielka i dodatkowe orbitale d mogą pomieścić więcej elektronów. Dlatego orbitale d uczestniczą w wiązaniu z innymi atomami i powstaje Rozszerzony oktet. Przykładami cząsteczek, w których ATOM centralny trzeciego okresu zawiera rozszerzony oktet, są pentahalidy fosforu i sześciofluorek siarki.
dla atomów w czwartym okresie i Później, wyższe orbitale d mogą być używane do pomieścić dodatkowe pary wspólne poza oktetem. Względne Energie różnych rodzajów orbitali atomowych ujawniają, że luki energetyczne stają się mniejsze wraz ze wzrostem głównej liczby kwantowej (n) na poziomie energetycznym, a koszt energetyczny wykorzystania tych wyższych orbitali do pomieścić Wiązanie elektronów staje się mniejszy.