3.1สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสและกฎออกเตต
พัฒนาการของตารางธาตุ ตลอดจนแนวคิดของการจัดอิเล็กตรอน ช่วยให้นักเคมีสามารถอธิบายการเกิดโมเลกุลหรือสารประกอบได้อย่างมีเหตุผล กิลเบิร์ต ลิวอิส (Gilbert Newton Lewis) เสนอว่าอะตอมรวมตัวกันเพื่อทำให้เกิดการจัดอิเล็กตรอนที่มีเสถียรภาพเพิ่มขึ้นโดยเสถียรภาพมีค่ามากที่สุดเมื่ออะตอมมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในธาตุเฉื่อยเมื่ออะตอมรวมกันเกิดเป็นพันธเคมี อิเล็กตรอนระดับนอกหรือที่เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับการเกิดพันธะเคมี นักเคมีใช้สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสในการนับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาและเพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนอิเล็กตรอนมีค่าคงที่ สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ประกอบด้วยสัญลักษณ์ธาตุและจุด 1จุด แทน1 เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมธาตุนั้นเช่นโลหะในหมู่IAซึ่งมีเวเลนซ์ อิเล็กตรอน 1 ตัวจะมีสัญลักษณ์ ดังนี้
ตารางที่ 2 แสดงสัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสของธาตุ
กฎออกเตต (Octet rule)
ลิวอิส ได้เสนอกฎออกเตต ซึ่งกฎนี้กล่าวว่า อะตอมต่าง ๆนอกจากไฮโดรเจนมีแนวโน้มจะสร้างพันธะเพื่อให้มีอิเล็กตรอนระดับนอกครบแปดอะตอมจะสร้างพันธะโคเวเลนต์ เมื่อมีอิเล็กตรอนระดับนอกไม่ครบ 8 อิเล็กตรอน (เรียกว่า ไม่ครบออกเตต) การใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์ จะทำให้อะตอมมีอิเล็กตรอนครบออกเตตได้ยกเว้นไฮโดรเจนจะสร้างพันธะเพื่อให้มีการจัดอิเล็กตรอนระดับนอกเหมือนธาตุฮีเลียม คือ มี 2 อิเล็กตรอน เช่น
กฎออกเตตใช้ได้ดีกับธาตุในคาบที่ 2 ของตารางธาตุ ซึ่งธาตุเหล่านั้นมีอิเล็กตรอนระดับนอกอยู่ใน 2s และ 2p ออร์บิทัล ซึ่งรับอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน
ข้อยกเว้นของกฎออกเตต
กรณีโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนเกินแปด ธาตุบางธาตุในคาบที่ 3 เช่น ฟอสฟอรัส (P) หรือ กำมะถัน (S) สามารถมีอิเล็กตรอนระดับนอกได้เกิน 8 ตัว (เพราะจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน n = 3 มีอิเล็กตรอนได้สูดสุด 18 ตัว) จึงทำให้ฟอสฟอรัสและกำมะถัน สามารถสร้างพันธะโคเวเลนต์ โดยใช้อิเล็กตรอนมากกว่า 8 ตัว ได้เช่น ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ (PCl5)
2. กรณีของโมเลกุลที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนไม่ครบแปดในสารประกอบบางชนิด อะตอมกลางของโมเลกุลที่เสถียรมีอิเล็กตรอนไม่ครบ 8 อิเล็กตรอน เช่น โบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF3 )
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น