3.8: Винятки з правила октету
- Page ID
- 18154
Повертаємося коротко до класичних діаграм Льюїса Розглянемо наведену нижче схему для молекули SF 4. При побудові цієї діаграми шість валентних електронів розміщуються навколо сірки і сім валентних електронів розміщуються навколо кожного фтору. Коли ми намагаємося з'єднати їх з утворенням ковалентних зв'язків, ми зауважимо, що на сірці «занадто багато» електронів! Ми явно не можемо сформувати ковалентний зв'язок за допомогою трьох електронів, тому ми розбиваємо одну пару, переміщаємо поодинокі електрони в положення зв'язку і утворюємо зв'язки з рештою двома фтором. «Зайва пара» електронів просто сидить там на сірці і не бере безпосередньої участі в зв'язуванні.
Це приклад валентної експансії. Загалом, елементи нижче другого періоду в періодичній таблиці (S, Se, Te тощо) зазвичай матимуть 10-12 електронів у своїх валентних оболонках. Як і в SF 4, ці електрони не беруть безпосередньої участі в утворенні ковалентних зв'язків, але впливають на загальну реактивність конкретної молекули.
Взагалі, всі молекулярні сполуки, що містять елементи, які з'являються нижче другого рядка в таблиці Менделєєва, здатні до валентного розширення і потрібно бути дуже обережним, коли ви малюєте діаграми Льюїса для цих сполук. Як ми бачили в розділі 3.1 для молекули оксиду азоту (NO), також існують стабільні молекули, в яких атоми не оточені октетом електронів. Іншим прикладом цього є молекула BF 3, яка показана в наступному прикладі.
Побудувати діаграму Льюїса для молекули BF 3.
Рішення
Бор має три валентних електронів, а фтор - сім. Центральним атомом в нашій структурі буде бор (він знаходиться зліва від фтору в таблиці Менделєєва). Далі ми малюємо бор (наш центральний атом) трьома електронами і розміщуємо три фтори навколо бору з електронами, розташованими для утворення трьох ковалентних зв'язків. Кожен з фторів має повний октет. Бор, однак, оточений лише шістьма електронами. Через це бор в БФ 3 є потужним акцептором електронів і утворює сильні комплекси з електронами з інших сполук. У розділі 8 ми побачимо, що ця властивість називається кислотністю Льюїса, а BF 3 - дуже потужна кислота Льюїса.