* ホウ素には3つの価電子があります: ボロンは周期表のグループ13にあります。つまり、最も外側のシェルに3つの電子があります。
* オクテットルールは8価電子を記述します。 オクテットの規則は、原子が電子を獲得、失い、または共有して、最も外側のシェル内の8つの電子の安定した構成を実現することを示唆しています。
* ボロンの例外: ホウ素は、最も外側のシェルに6つの電子しかない安定した化合物を形成できます。これは、そのサイズが小さいと高い電気陰性度により、完全なオクテットがなくても、他の原子と強い共有結合を形成できるためです。
例:
* トリフルオリドボロン(BF3): 各フッ素原子はホウ素と1つの電子を共有し、3つの共有結合を形成します。ボロンにはこの化合物には6つの価電子しかありませんが、それでも安定しています。
* borane(BH3): BF3と同様に、ボランのホウ素は水素原子と3つの共有結合を形成し、ホウ素の周りに6つの原子価電子をもたらします。
なぜホウ素が6つの電子で安定しているのか:
* 空のp軌道: ボロンは、その価数シェルに空のp軌道を持っています。これにより、他の原子からの電子ペアを容易に受け入れることができ、分子の安定性に寄与します。
* 強い共有結合: ホウ素の小さなサイズと高い電気陰性度は、他の原子との強い共有結合につながります。これらの強い絆は、完全なオクテットの欠如を補います。
結論:
Octetルールは有用なガイドラインですが、Boronは例外です。そのユニークな電子構成と強力な共有結合能力により、最も外側のシェルに6つの電子しかない安定した化合物を形成できます。