สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิสและกฎออกเดต
สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส (Lewis Dot Symbol)
- การเกิดเป็นโมเลกุลและสารประกอบนั้น อะตอมที่จะทำปฏิกิริยา
กันเพื่อให้ตัวเองมีelectron configurationเสถียร
(stable)เหมือนอะตอมของ noble gas (หมู่ 8)
- การศึกษาพันธะเคมี จะพิจารณาเฉพาะอิเล็กตรอนวงนอกสุด
(valence electron) ของอะตอม
- นักเคมีใช้สัญลักษณ์ จุด (dot) แทน valence electron
ล้อมรอบอะตอมของธาตุนั้น
- ธาตุหมู่ 1A – 8A จะมีจำนวน valence electron เท่ากับ
1 – 8 e- ตามลำดับ (ยกเว้น He = 2)
จากการศึกษาเกี่ยวกับธาตุเฉื่อยเช่น He, Ne, Ar, Kr พบว่าเป็น
ธาตุที่จัดอยู่ในประเภทโมเลกุลอะตอมเดียวทุกสถานะ
คือใน 1 โมเลกุลของธาตุเฉื่อยจะมีเพียง 1 อะตอมทั้งสถานะ
ของแข็ง ของเหลว และก๊าซในธรรมชาติเกือบจะไม่พบสารประกอบ
ของธาตุเฉื่อยเลยแสดงว่าธาตุเฉื่อยเป็นธาตุที่เสถียรมาก
ดังนั้นธาตุต่างๆ ที่มีเวเลนต์อิเล็กตรอนน้อยกว่า 8 จึงพยายามปรับตัว
ให้มีโครงสร้างแบบธาตุเฉื่อยเช่น
โดยการรวมตัวกันเป็นโมเลกุลหรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันเพื่อทำให้เว
เลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 ส่วนไฮโดรเจนจะพยายามปรับตัวให้มีเว
เลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 เหมือนธาตุ He
2He = 2
10Ne = 2 , 8
18Ar = 2 , 8 , 8
36Kr = 2 , 8 , 18 , 8
ส่วนธาตุหมู่อื่นมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานชั้นนอกสุด
ไม่ครบ 8 เช่น
1H = 1
6C = 2 , 4
7N = 2 , 5
8 O = 2 , 6
การที่อะตอมของธาตุต่างๆ รวมตัวกันด้วยสัดส่วนที่ทำให้มีเวเลนต์
อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 นี้นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งเป็นกฎเรียกว่า
กฎออกเตต
ข้อยกเว้นสำหรับกฎออกเตต
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าอะตอมของธาตุต่าง ๆ มักจะรวมตัวกันเป็น
สารประกอบเพื่อให้เป็นไปตามกฎออกเตต
ซึ่งจะทำให้สารประกอบนั้นอยู่ในสภาพที่เสถียรเช่น H2O, PCl3,
NH3, CO2 แต่อย่างไรก็ตามเมื่อมีการศึกษาให้กว้างขวางออกไป
ก็พบว่าสารประกอบบางชนิดมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนไม่เป็นไปตาม
กฎออกเตต บางชนิดมีเวเลนต์อิเล็กตรอนน้อยกว่า 8
และบางชนิดมีเวเลนต์อิเล็กตรอนมากกว่า 8 ซึ่งสารต่างๆ เหล่านี้
แม้ว่าจะไม่เป็นไปตามกฎออกเตต แต่ก็อยู่ในภาวะที่ไม่เสถึยร
จัดว่าเป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎออกเตต ซึ่งสรุปได้ดังนี้
1.พวกที่ไม่ครบออกเตต
ได้แก่สารประกอบของธาตุในคาบที่ 2 ของตารางธาตุ ที่มีเวเลนต์
อิเล็กตรอนน้อยกว่า 4 เช่น 4Be และ 5B
4Be = 2 , 2 เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2
5B = 2 , 3 เวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 3
ธาตุ Be และ B เมื่อเกิดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ทั่ว ๆ ไปจะไม่
ครบออกเตต
2.พวกที่เกินกฎออกเตต
ตามทฤษฎีสารประกอบของธาตุที่อยู่ในคาบที่ 3 ของตารางธาตุ
เป็นต้นไป สารมารถสร้างพันธะแล้วทำให้อิเล็กตรอนเกิน 8 ได้ (ตาม
กฎการจัดอิเล็กตรอน 2n2 ในคาบที่ 3 สามารถมีอิเล็กตรอนได้เต็ม
ที่ถึง 18 อิเล็กตรอน) นอกจากสารประกอบที่ไม่เป็นไปตามกฎออก
เตตดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ยังมีสารประกอบอื่น ๆ อีกบางชนิดซึ่งไม่
เป็นไปตามกฎออกเตต เช่น ออกไซด์บางตัวของธาตุไนโตรเจน
(NO และ NO2 )และออกไซด์ของคลอรีน (ClO2) เป็นต้น ธาตุ
เหล่านี้ (N และ Cl) สามารถมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ หรือ
อิเล็กตรอนเดี่ยว (Unpaired electron) ซึ่งทำให้แสดงสมบัติเป็น
paramagnetic ได้ สารประกอบอื่นๆ สามารถตรวจสอบว่าเป็นไป
ตามกฎออกเตตหรือไม่ ทำได้โดยนับอิเล็กตรอนจากอะตอมกลาง
ดังนี้
นับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมกลางของธาตุนั้นๆ
นับจำนวนแขนที่เกิดกับอะตอมกลาง
นับประจุลบของไอออนนั้นๆ เอาข้อ1,2,3 มารวมกัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น