Химия - Правило октета

Связи в диоксиде углерода — все атомы окружены 8 электронами согласно правилу октета. Следовательно, CO₂ является устойчивой молекулой.

Правило октета — предложено Г.Н. Льюисом для объяснения причин образования ковалентных химических связей. Согласно этому правилу при образовании молекул атомы удовлетворяют свою потребность в достижении 8 электронной валентной оболочки, подобной электронной конфигурации благородных газов за счет попарного обобществления своих валентных электронов. По своей важности это фундаментальное открытие Льюиса стоит в одном ряду с такими открытиями, как Периодический закон элементов и теория строения органических соединений. Широко распространенное мнение, что правило октета выполняется лишь в ограниченном числе случаев также ошибочно, как и утверждение того, что Периодический закон элементов не имеет всеобщего характера. Все примеры "невыполнения" правила октетов можно подразделить на следующие три группы:

1. Сумма валентных электронов атомов, образующих молекулу, нечетна. Пример - молекула оксида азота NO.

В данном случае сумма валентных электронов атома азота и кислорода равна 11, поэтому в этой молекуле атом кислорода достигает восьмиэлектронной оболочки, а атом азота - нет. В данном случае изначально невозможно достижение обоими атомами восьмиэлектронной оболочки. Стремление атома азота заполнить свою электронную оболочку объясняет химическую реакционную способность этой молекулы.

2. Молекула образуется за счет трехцентровых связей, например KI₃. В этой молекуле анион иода связан с молекулой иода трехцентровой четырехэлектронной связью. Аналогичные трехцентровые, но двухэлектронные связи присутствуют в молекуле B₂H₆.

3. В образовании химических связей принимают участие d-орбитали. В этом случае правило октетов преобразуется в правило 18-электронов. Поскольку в целом ряде случаев участие d-орбиталей в образовании химических связей у некоторых элементов остается спорным вопросом, возникает иллюзия невыполнения правила октетов. Классическими примерами выполнения правила 18-электронов являются молекулы Fe₅, Ni₄, Co₂₈, Fe₂и многие другие.

Таким образом главным в правиле октетов Льюиса является не цифра 8, а обобществление электронов как основа образования ковалентной химической связи, и приближение за счет этого к электронной конфигурации инертного газа - восьмиэлектронной или восемнадциатиэлектронной. Для корректного использования правила октетов необходимо ознакомиться с принципами образования основных типов ковалентной связи.