オクテットルールにはいくつかの例外があります。
2つの電子
主な例外は水素で、価電子殻に2つの電子があるときに最もエネルギーが低くなります。
水素とヘリウムには1つの電子殻しかありません。
水素とヘリウムには電子殻が1つしかありません。第1電子殻にはs軌道が1つだけでp軌道がないため、電子は2つしか入りません。 そのため、これらの元素は電子を2つ持っているときに最も安定します。
Less Than an OctetEdit
その他の注目すべき例外として、アルミニウムとホウ素があり、これらは6個の価電子でうまく機能します。 BF3を考えてみましょう。 ホウ素は、3つの電子を3つのフッ素原子と共有しています。 フッ素原子はオクテットルールに従っていますが、ホウ素は電子が6個しかありません。 オクテットに満たない原子は安定しているかもしれませんが、通常は4つ目の結合を形成して8つの電子を得ようとします。 BF3は安定していますが、可能な限りBF4-を形成します。 炭素群の左側に位置するほとんどの元素は、価電子の数が非常に少なく、ホウ素と同じ状況、つまり電子不足に陥っています。
More Than an OctetEdit
第3周期では、周期表の右側にある元素は空のd軌道を持っています。 このd軌道が電子を受け取ることで、硫黄、塩素、ケイ素、リンなどの元素はオクテット以上の数を持つことができます。 PCl5やSF6のような化合物ができます。
| 六フッ化キセノンはd電子を利用してオクテット以上の数を形成しています。 この化合物は、もう一つの例外である希ガス化合物を示しています。 |
パラジウムでも価電殻に18個の電子を持っています
Odd NumbersEdit
一部の元素、特に窒素は奇数個の電子を持っています。 窒素をはじめとするいくつかの元素は、奇数個の電子を持ち、ある程度安定した化合物を形成します。 一酸化窒素はNOという式で表されます。 窒素原子と酸素原子の間でどのように電子を共有しても、窒素がオクテットを持つことはあり得ません。 代わりに7個の電子を持つことになります。 不対電子を持つ分子はフリーラジカルと呼ばれ、ラジカルは非常に反応性が高く、多くのラジカルはほんの一瞬しか存在しないほどである。 ラジカルの中でも、NOとNO2は非常に安定している。 低温では、NO2はそれ自身と反応して、ラジカルではない二量体のN2O4を形成します。
| 二酸化窒素は、不対電子を持っています。 |