옥텟 규칙: 두 판 사이의 차이

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==== 1. 옥텟 규칙의 일반적 정의 ====
[[파일:Octeto.png|섬네일|옥텟 규칙]]
'''옥텟 규칙'''(octet rule)은 [[분자]]를 이루는 각각의 [[원자]]는 [[전자]]가 [[최외각 껍질]]에 8개가 들어갔을 때 가장 안정된 상태라고 하는 화학 이론이다. K 껍질에는 1s 오비탈밖에 존재하지 않으므로 최대 2개의 전자가 들어간다.(듀엣 규칙이라고 부른다) 일반적으로 옥텟 규칙을 만족하는지 파악하기 위해서는 공유전자쌍과 비공유 전자쌍이 그려진 루이스 점전자식을 활용하게 된다.
 
==== 2. 원자가전자로 표현한 옥텟규칙 ====
옥텟 규칙을 다른식으로는 원자가전자라는 표현으로 대체해 표현할 수 있는데, 원자가 전자는 바닥상태에서 반응에 참여할 수 있는 전자의 수와 같다. 원자가전자는 바닥상태에서 반응에 참여할 수 있는 전자의 수로, 18족 원소를 제외한 나머지 족에 해당하는 원소는 원자가전자 수와 최외각전자 수와 같다. 18족 원소는 반응에 참여하지 않는 원소로 비활성기체(noble gas)라고 불리는데, 이런 비활성기체는 다른 물질과 반응하지 않으므로 원자가 전자의 수가 0이다. 따라서 이런 비활성기체의 최외각전자 수를 만족함으로써 원자가 다른 원소와 잘 반응하지 않는 비활성기체의 성질을 만족하는 것이 옥텟 규칙의 목적이다.
 
이런 옥텟 규칙을 만족하는 원자들은 주위에서 쉽게 찾을 수 있는데, 대표적인 예시가 산소와 질소이다. 우리가 일상생활에서 부르는 산소와 질소는 원자 단독 형태가 아니라 원자 두개가 공유결합을 하는 형태로 존재하는데, 이때 공유결합이 각 원자에서 옥텟 규칙을 만족하게 만들어 두 원자가 안정한 분자 상태로 존재하게 된다. 가령 O<sub>2,</sub> N<sub>2</sub> 가 이에 해당한다.
 
==== 3. 듀엣규칙 ====
수소나 2주기 금속 원소들은 헬륨과 같은 형태인 최외곽전자수를 2개로 맞추는 듀엣규칙(duet rule)을 따른다. 따라서 H가 단독적으로 있을때보다 H-H​ (H<sub>2</sub>)의 결합을 한 상태가 안정하므로 자연계의 대부분의 수소는 이상태로 존재한다.
<br />
=== 2. 확장된 옥텟규칙 ===
그런데 위에서 설명된 바와 다르게, 옥텟규칙은 일반적 정의대로 쓰이는 경우는 극히 제한적이다. 그래서 옥텟 규칙은 일반적 의미보다는 확장된 의미로 사용되는 경우가 많다. 이때 확장된 옥텟 규칙을 사용할 때에는 다른 전자에 관한 규칙을 동반하여 분자의 구조를 설명한다.
 
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수소와 같은 원소들은 헬륨과 같은 형태인 최외곽전자수를 2개로 맞추는 듀엣규칙(duet rule)을 따릅니다. 따라서 H가 단독적으로 있을때보다 H-H​ (H<sub>2</sub>)의 결합을 한 상태가 안정하므로 자연계의 대부분의 수소는 이상태로 존재합니다. H<sub>2</sub>O의 경우 듀엣규칙과 옥텟규칙이 같이 존재하는 안정한 결합(공유결합)을 합니다. 수소와 마찬가지로 산소(O)와 질소(N) 등도 단독적으로 존재하지 않고, 옥텟규칙에 따른 결합을 하는 것이 안정하므로 자연계에 존재하는 산소와 질소의 형태는 대부분 O<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>의 형태입니다.
 
'''[출처]''' 옥텟규칙 예외와 위반(violation of the octet rule)|'''작성자''' applepop
 
이는 [[탄소]]·[[산소]]·[[할로젠 원소]] 등에는 유용하게 쓰일 수 있지만 그밖의 원소에는 예외가 많는데, 보통 3주기 이상의 원소의 경우는 [[확장 옥텟]]이 적용되어 옥텟 규칙을 따르지 않는다.
 
예를 들면 네온과 아르곤 등의 18족 기체는 최외각전자가 8개이기 때문에, 반응성이 거의 없다. 한편 나트륨은 항상 (1+)이온,마그네슘은 (2+)이온, 황은 (2-)이온을 가지게 된다. 옥텟규칙에 따라서 원자가전자수가 8개가 되려 하기 때문이다.<ref> Abegg, R. (1904). "Die Valenz und das periodische System. Versuch einer Theorie der Molekularverbindungen (Valency and the periodic system – Attempt at a theory of molecular compounds)". Zeitschrift für anorganische Chemie 39 (1): 330–380. doi:10.1002/zaac.19040390125.</ref>
 
또 다른 예로는 공명 구조(오존, 이산화질소 등) 중심 원자가 8개를 넘어가는 전자를 포함하는 황산, 오염화인이 예가 된다.