9.2: Lewis Sembolleri ve Oktet Kuralı
Kimyasal bağlar, molekülün potansiyel enerjisini azaltan iki veya daha fazla atom veya iyon arasındaki karmaşık etkileşimlerdir. Gilbert N. Lewis, kimyasal bağ oluşumunun tasvirini basitleştiren ve en yaygın bileşiklerde görülen kimyasal bağlar için basit açıklamalar sağlayan Lewis modeli adlı bir model geliştirdi.
Lewis Modeli
Lewis modeli, kararlı bir elektron konfigürasyonu elde etmeye yardımcı olan değerlik elektronlarının paylaşılması veya aktarılması yoluyla kimyasal bağ oluşumunu gösterir. Elektronlar bir metal ve bir ametal arasında aktarıldığında iyonik bir bağ oluşurken, elektronlar iki ametal arasında paylaşıldığında kovalent bir bağ oluşur.
Lewis modeli, komşu atomlardaki elektronlar ve çekirdekler arasındaki çekimler ve itmelerle ilişkili enerji değişikliklerini hesaba katmadan yalnızca bağ oluşumlarını tanımlamak için kullanılır. Bu etkileşimler kimyasal bağın merkezinde yer alırken, değerlerin tam olarak belirlenmesi karmaşıktır. Bunun yerine Lewis, Lewis sembolleri adı verilen değerlik elektronlarını kullanarak kimyasal bağları tasvir etmek için özel çizimler tasarladı.
Lewis Sembolleri
Lewis sembolleri, atomların ve tek atomlu iyonların değerlik elektron konfigürasyonlarını tanımlar. Bir Lewis sembolü, değerlik elektronlarının her biri için bir nokta ile çevrili bir element sembolünden oluşur. Örneğin, sodyumun bir değerlik elektronu vardır; böylece Na sembolünün etrafına bir nokta çizilir.
Ana grup elementleri için, değerlik elektronlarının sayısı periyodik tablodaki harfli grup numarasıyla belirtilir. Örneğin, lityum (Li) IA grubuna aittir ve bir elektrona sahiptir; berilyum (Be) bir grup IIA elementidir ve iki değerlik elektronuna sahiptir.
Lewis modelinin istisnaları vardır. Helyumda değerlik elektronu sayısı, grup numarasıyla aynı değildir. Geçiş metalleri, lantanitler ve aktinitler tam olarak doldurulmamış iç kabuklara sahiptir; bu nedenle basit Lewis nokta sembolleriyle yazılamazlar.
Oktet Kuralı
Halojen molekülleri (F2, Br2, I2 ve At2), klor molekülündekiler gibi bağlar oluşturur: atomlar arasında tek bir bağ ve atom başına üç yalın çift elektron. , her halojen atomunun bir soy gaz elektron konfigürasyonuna sahip olmasına izin verir. s- veya p-blok atomlarının sekiz değerlik elektronu elde etmek için yeterli bağ oluşturma eğilimi oktet kuralı olarak bilinir. Oktet kuralı, birbirine bağlandıklarında daha düşük potansiyel enerjiye sahip olacak atom kombinasyonlarını tahmin eder.
Bir atomun oluşturabileceği bağların sayısı, genellikle bir oktete (sekiz değerlik elektronu) ulaşmak için gereken elektron sayısından tahmin edilebilir; bu özellikle periyodik tablonun ikinci periyodunun (C, N, O ve F) ametaller için geçerlidir.
- Grup 4A elementlerinin en dıştaki kabuklarında dört elektron vardır ve bu nedenle bir sekizliye ulaşmak için dört elektron daha gerektirir. Bu dört elektron, CH4'teki (metan) karbon ve SiH4'teki (silan) silikon gibi dört kovalent bağ oluşturularak elde edilebilir.
- Azot gibi Grup 5A elementleri, atomik Lewis sembolünde beş değerlik elektronuna sahiptir: bir yalın çift ve üç eşleşmemiş elektron. Bu atomlar, NH3'te (amonyak) olduğu gibi üç kovalent bağ oluşturur.
- Oksijen ve diğer atomlar gibi 6A elementler, iki kovalent bağ oluşturarak bir oktet elde ederler - H2O'da (su) iki hidrojen atomuyla bağlanmaya benzer.
Oktet kuralının istisnaları vardır. Hidrojenin değerlik kabuğunu doldurması için yalnızca iki elektrona ihtiyacı olduğu için, oktet kuralı için bir istisnadır. Bu durumda hidrojenin ikiliye ulaştığı söyleniyor. Geçiş öğeleri ve iç geçiş öğeleri de oktet kuralını izlemez.
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Chapter 7.3: Lewis Symbols and Structures.