Октет — понятие в химии и физике¶

Октет (от лат. octo — восемь) — понятие, используемое в химии, физике и информатике, обозначающее группу из восьми элементов, объектов или состояний. В химии октет — это конфигурация из восьми электронов на внешнем электронном уровне атома, обеспечивающая, согласно правилу октетов, устойчивость химических соединений. В информатике октет — восьмизначная группа битов, то есть байт. В музыке октет — ансамбль из восьми исполнителей или произведение для такого состава.

¶Правило октетов в химии

Правило октетов сформулировано в 1916 году Гилбертом Льюисом и Уолтером Косселем независимо друг от друга. Согласно этому правилу, атомы стремятся обмениваться, отдавать или присоединять электроны так, чтобы их внешний электронный слой стал заполненным и содержал восемь электронов — то есть приобрёл электронную конфигурацию благородного газа (у гелия — двухэлектронный дуплет, у неона, аргона, криптона и ксенона — восьмиэлектронный октет).

Правило октетов объясняет образование ионных и ковалентных связей. Так, при образовании ионной связи атом металла отдаёт электроны, а атом неметалла их присоединяет, и оба приближаются к конфигурации ближайшего благородного газа. Например, натрий (1s²2s²2p⁶3s¹), отдав один электрон, приобретает конфигурацию неона, а хлор (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵), присоединив электрон, — конфигурацию аргона. При образовании ковалентной связи общие пары электронов обеспечивают заполнение октета у обоих атомов: в молекуле HCl атом водорода имеет дуплет, атом хлора — октет.

¶Исключения из правила

Правило октетов имеет известные исключения. Водород и гелий образуют устойчивые соединения с двухэлектронным дуплетом (например, H₂, H₂O, HCl). У элементов третьего периода и ниже возможны расширенные валентные оболочки: так, в пентафториде фосфора PF₅ и гексафториде серы SF₆ атомы содержат 10 и 12 электронов на внешнем уровне соответственно. Некоторые соединения имеют «неэлектронные» (нечётные) конфигурации — это свободные радикалы (NO, NO₂) и соединения с одной неподелённой парой электронов (N₂O, ClO₂).

¶Октет в квантовой теории

В квантовой механике и теории атомного ядра термин «октет» используется для обозначения групп из восьми нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре. Модель нуклонных оболочек, развитая Евгением Гольданским и коллегами в 1950-е годы, показала, что ядра с числом протонов или нейтронов, равным 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126 (так называемые магические числа), обладают повышенной устойчивостью. Число 8 является первым магическим числом после 2, и ядра, содержащие восемь протонов (кислород) или восемь нейтронов, называются октетными. Модель объясняет особую стабильность ядер кислорода-16 (8 протонов и 8 нейтронов) и линии распада в ядерных реакциях.

¶Октет в музыке

В музыке октет — это:

• ансамбль из восьми исполнителей (струнный октет, духовой октет, вокальный октет);
• произведение, написанное для такого состава.

Известные примеры: октеты Франца Шуберта (струнный октет D 803, 1824), Феликса Мендельсона (струнный октет Es-dur, Op. 20, 1825), Дмитрия Шостаковича (октет для струнных, Op. 11, 1960). В джазе и эстрадной музыке октет — расширенный ансамбль, часто включающий духовые инструменты и ритм-секцию.

¶Октет в информатике

В компьютерных технологиях и сетевых протоколах октет — восьмизначная группа битов, то есть байт. Термин «октет» получил широкое распространение в описании сетевых протоколов, прежде всего в IPv4 и IPv6, поскольку байт в разное время мог состоять из 6, 7, 8 или 9 бит, тогда как октет всегда содержит ровно восемь бит. Адрес IPv6 записывается в виде восьми октетов, каждый из которых представляется четырьмя шестнадцатеричными цифрами, например 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

¶См. также

• Правило октетов
• Магические числа (физика ядра)
• Байт
• Электронная формула

¶Источники

• Льюис Г. Н. «Атом и молекула» (Journal of the American Chemical Society, 1916).
• Коссель В. «Молекулярная связь атомов и ионов» (Zeitschrift für Physik, 1916).
• Гольданский Е. Ф. «Структура атомных ядер и магические числа» (Успехи физических наук, 1958).
• Полинг Л. «Природа химической связи» (The Nature of the Chemical Bond, 1939).
• RFC 2460 — Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification.