Læringsmål
- Beskriv avviket fra oktettregelen av frie radikaler
Viktige Punkter
- mens flertallet av forbindelser dannet fra atomer under atomnummer 20 følger oktettregelen, er det mange eksempler på forbindelser som ikke gjør det.
- Å Ha et ulikt antall elektroner i et molekyl garanterer at det ikke følger oktettregelen, fordi regelen krever åtte elektroner (eller to for hydrogen) rundt hvert atom.
- de mest vanlige stabile artene som finnes med et ulikt antall elektroner er nitrogenoksider, som nitrogenoksid (NO) og nitrogendioksid (NO2), som begge er frie radikaler og ikke adlyder oktettregelen.
Vilkår
- frie radikaleethvert molekyl, ion eller atom med en eller flere uparede elektroner. De varierer i reaktivitet og stabilitet fra svært reaktive, som forekommer som forbigående (kortvarige) arter, til metastabile.
- metastableOf eller knyttet til en fysisk eller kjemisk tilstand som er relativt lang levetid, men kan forfalle til en lavere energitilstand når forstyrret.
- oktettregelatomer mister, får eller deler elektroner for å få et fullt valensskall på åtte elektroner. Hydrogen er et unntak fordi det kan holde maksimalt to elektroner i valensnivået.
Frie Radikaler
Noen elementer, spesielt nitrogen, kan danne forbindelser som ikke adlyder oktettregelen. En klasse av slike forbindelser er de som har et merkelig antall elektroner. Siden oktettregelen krever åtte elektroner rundt hvert atom, må et molekyl med et ulikt antall elektroner være ulydig mot oktettregelen. Molekyler med uparede elektroner kalles frie radikaler. Mens det vanligvis er svært ustabilt, og derfor svært reaktivt, viser noen frie radikaler stabilitet i dager, måneder eller til og med år. Disse sistnevnte forbindelsene sies å være metastabile, noe som betyr at de vil dekomponere eller reagere hvis de får nok tid, men er stabile nok i betydelig tid, fra dager til jevne år, når de bare blir utsatt for mindre forstyrrelser.
Eksempler På Frie Radikale Molekyler
Husker at
Lewis struktur
av et molekyl må skildre det totale antall
valens
elektroner
fra alle atomer som er bundet sammen.
Nitrogenoksid har formelen NR. Totalt antall valenselektroner er 5 + 6=11. Derfor, uansett hvordan elektroner deles mellom nitrogen og oksygenatomer, er det ingen måte for nitrogen å ha en oktett. Det vil ha syv elektroner, forutsatt at oksygenatomet tilfredsstiller oktetten.
Nitrogenoksid er et biprodukt av forbrenningsreaksjoner som forekommer i motorer, som i bilmotorer og fossile brenselkraftverk. Det produseres også naturlig under elektrisk utladning av lyn under tordenvær.
Nitrogendioksid er den kjemiske forbindelsen MED formelen NO2. Igjen følger ikke nitrogendioksid oktettregelen for et av dets atomer, nemlig nitrogen. Totalt antall valenselektroner er 5 + 2 (6)=17. Det er vedvarende radikal karakter på nitrogen fordi den har en upparet elektron. De to oksygenatomer i dette molekylet følger oktettregelen.
Nitrogendioksid er et mellomprodukt i den industrielle syntesen av salpetersyre, hvorav millioner av tonn produseres hvert år. Denne rødbrune giftige gassen har en karakteristisk skarp, bitende lukt og er et fremtredende luftforurensende stoff.