- Care este regula octetului?
- Exemple de regula octet
- Excepții de la regula octetului
- Regula octetului și structura lui Lewis
Vă explicăm ce este regula octetului în chimie, cine a fost creatorul ei, exemple și excepții. De asemenea, structura Lewis.
Care este regula octetului?
În chimie, este cunoscut sub numele de regula octetului sau teoria octetului pentru a explica modul în care atomii din elemente chimice se combină.
Această teorie a fost enunțată în 1917 de către fizicianul chimist american Gilbert N. Lewis (1875-1946) și explică că atomi dintre diferitele elemente mențin de obicei întotdeauna o configurație electronică stabilă prin localizarea a opt electroni în ultimele tale niveluri de energie.
Regula octetului spune că ionii diferitelor elemente chimice găsite în Tabelul Periodic își completează de obicei ultimele niveluri de energie cu 8 electroni. Din acest motiv, molecule poate dobândi o stabilitate asemănătoare cu cea a gaze nobile (situat în extrema dreaptă a tabelul periodic), a căror structură electronică (cu ultimul său nivel de energie complet) le face foarte stabile, adică nu foarte reactive.
Astfel, elementele cu electronegativitate mare (cum ar fi halogenii și amfogenii, adică elementele din grupa 16 din Tabel) tind să „câștigă” electroni până la octet, în timp ce cele cu electronegativitate scăzută (cum ar fi alcaline sau alcalino-pământoase) tind să „pierde” electroni pentru a ajunge la octet.
Această regulă explică unul dintre modurile în care atomii își formează legăturile, iar comportamentul și proprietățile chimice ale moleculelor rezultate vor depinde de natura lor. Astfel, regula octetului este un principiu practic care servește la prezicerea comportamentului multora substante, deși prezintă și diferite excepții.
Exemple de regula octet
Luați în considerare o moleculă de CO2 ai cărei atomi au valențe de 4 (carbon) și 2 (oxigen), unite prin legături chimice dubla. (Este important de clarificat faptul că valența sunt electronii la care un element chimic trebuie să renunțe sau să accepte pentru a-și atinge ultimul nivel de energie pentru a fi complet. Valențele chimice nu trebuie confundate cu electronii de valență, deoarece aceștia din urmă sunt electronii care sunt localizați. în ultimul nivel energetic).
Această moleculă este stabilă dacă fiecare atom are 8 electroni în total la ultimul său nivel de energie, ajungând la octetul stabil, care este îndeplinit cu compartimentul de 2 electroni dintre atomii de carbon și oxigen:
- Carbonul împarte doi electroni cu fiecare oxigen, crescând electronii la ultimul nivel de energie al fiecărui oxigen de la 6 la 8.
- În același timp, fiecare oxigen împarte doi electroni cu carbonul, crescând electronii de la 4 la 8 în ultimul nivel de energie al carbonului.
Un alt mod de a privi aceasta ar fi că totalul electronilor transferați și luați trebuie să fie întotdeauna opt.
Acesta este cazul altor molecule stabile, cum ar fi clorura de sodiu (NaCl).Sodiul contribuie cu unicul său electron (valență 1) la clor (valență 7) pentru a completa octetul. Astfel, am avea Na1 + Cl1- (adică sodiul a cedat un electron și a câștigat o sarcină pozitivă, iar clorul a acceptat un electron și odată cu el o sarcină negativă).
Excepții de la regula octetului
Regula octetului are mai multe excepții, adică compuși care ating stabilitate fără a fi guvernați de octetul de electroni. Atomi precum fosfor (P), sulf (S), seleniu (Se), siliciu (Si) sau heliu (He) pot găzdui mai mulți electroni decât sugerează Lewis (hipervalență).
În schimb, hidrogenul (H), care are un singur electron într-un singur orbital atomic (regiunea spațiului în care este cel mai probabil să se găsească un electron în jurul nucleului atomic), poate accepta până la doi electroni într-o legătură chimică. Alte excepții sunt beriliul (Be), care dobândește stabilitate cu doar patru electroni, sau borul (B), care o face cu șase.
Regula octetului și structura lui Lewis
O altă mare contribuție a lui Lewis la chimie a fost faimosul său mod de a reprezenta legăturile atomice, cunoscută astăzi ca „structura Lewis” sau „formula lui Lewis”.
Constă în plasarea de puncte sau liniuțe pentru a reprezenta electronii împărțiți într-o moleculă și electronii care sunt liberi pe fiecare atom.
Acest tip de reprezentare grafică bidimensională permite cunoașterea valenței unui atom care interacționează cu alții în a compus și dacă formează legături simple, duble sau triple, toate acestea vor afecta geometria moleculară.
Pentru a reprezenta o moleculă în acest fel trebuie să alegem un atom central, care va fi înconjurat de ceilalți (numiți terminale) stabilind legături până la atingerea valențelor tuturor celor implicați. Primele sunt de obicei cele mai puțin electronegative, iar cele din urmă cele mai electronegative.
De exemplu, reprezentarea lui Apă (H2O) arată electronii liberi pe care îi are atomul de oxigen, în plus se pot vizualiza legăturile simple dintre atomul de oxigen și atomii de hidrogen (electronii care aparțin atomului de oxigen sunt reprezentați cu roșu și cei ai atomilor hidrogen cu negru). ). Este reprezentată și molecula de acetilenă (C2H2), unde se poate vizualiza legătura triplă dintre cei doi atomi de carbon și legăturile simple dintre fiecare atom de carbon și un atom de hidrogen (electronii care aparțin atomilor de carbon sunt reprezentați cu roșu și cei de atomi de hidrogen în negru).