原子鍵結與原子間作用力
八隅體規則
原子的行為就像在追一個特定的外層電子數:八。八隅體規則說,大多數主族原子會得到、失去或共用電子,直到最外層有八個電子,這正是惰性氣體早已擁有、也讓那些氣體如此心滿意足、不愛反應的滿殼排列。八,就是外層掛出的「客滿」牌。
來算幾個常見例子。鈉有一個外層電子,達到八最省事的辦法是把這一個丟掉,露出底下已滿的一層,變成 Na^+。氯有七個,最省事的辦法是抓進一個,變成 Cl^-。兩者剛好彼此成全,鈉捐出的電子填滿了氯的外層,正負電相吸而成離子鍵。碳有四個,要丟不易、要抓也不易,於是選擇共用:四對共用電子讓它湊足八個,建出共價網絡。
八隅體規則是初學者理解「原子究竟為何要鍵結」最有用的一把尺,因為整股鍵結的驅力,就是追求一個填滿、穩定的外層。但它是經驗法則,不是定律。氫追求的是二(填滿第一層),不是八;硼有六就滿足;而從第三週期起,許多元素能容納超過八個(SF6 裡的硫有十二個)。把八隅體當成預設的期待,例外都是拿它來對照量出來的。
鎂(2 個外層電子)把兩個都丟掉變成 Mg^2+,而氧(6 個)抓進兩個變成 O^2-;此時兩者各自湊足八隅體,+2 與 -2 相吸而成氧化鎂 MgO。移動兩個電子、成就兩個滿殼,這就是八隅體規則的實作。
原子鍵結是為了湊滿外層;八是常見的目標。
八隅體規則對第二週期元素(碳、氮、氧、氟)最靈。再往後,擴充八隅體與缺電子分子都很常見,所以滿八隅體是一種強烈傾向,而非不可違反的規定。
又稱
另見