• Jaké je oktetové pravidlo?
• Příklady oktetového pravidla
• Výjimky z pravidla oktetu
• Oktetové pravidlo a Lewisova struktura

Vysvětlíme, co je oktetové pravidlo v chemii, kdo byl jeho tvůrcem, příklady a výjimky. Také Lewisova struktura.

Molekuly jsou stabilní, když každý atom má na své poslední energetické úrovni 8 elektronů.

Jaké je oktetové pravidlo?

v chemie, je známá jako oktetové pravidlo nebo oktetová teorie k vysvětlení způsobu, jakým atomy chemické prvky to kombinuje.

Tato teorie byla vyslovena v roce 1917 americkým chemickým fyzikem Gilbertem N. Lewisem (1875-1946) a vysvětluje, že atomy z různých prvků obvykle vždy udržuje stabilní elektronickou konfiguraci umístěním osmi elektrony ve vašich posledních energetických hladinách.

Oktetové pravidlo říká, že ionty různých chemických prvků nalezených v periodické tabulce obvykle dokončí své poslední energetické hladiny 8 elektrony. Kvůli tomu, molekul může získat stabilitu podobnou té vzácné plyny (nachází se zcela vpravo periodická tabulka), jejichž elektronická struktura (s poslední plnou energetickou hladinou) je činí velmi stabilními, tedy málo reaktivními.

Prvky s vysokou elektronegativitou (jako jsou halogeny a amfogeny, tedy prvky ze skupiny 16 tabulky) tedy mají tendenci „získat“ elektrony až do oktetu, zatímco prvky s nízkou elektronegativitou (jako jsou alkalické nebo alkalické zeminy) spíše „ztratit“ elektrony, aby dosáhly oktetu.

Toto pravidlo vysvětluje jeden ze způsobů, jak atomy tvoří své vazby, a chování a chemické vlastnosti výsledných molekul budou záviset na jejich povaze. Oktetové pravidlo je tedy praktický princip, který slouží k předpovědi chování mnoha lidí látek, i když také představuje různé výjimky.

Příklady oktetového pravidla

Ve vodě kyslík doplňuje svou poslední energetickou hladinu 8 elektrony a vodík 2.

Uvažujme molekulu CO2, jejíž atomy mají valence ze 4 (uhlík) a 2 (kyslík), spojených chemické vazby dvojnásobek. (Je důležité objasnit, že valence jsou elektrony, kterých se chemický prvek musí vzdát nebo přijmout, aby dosáhl své poslední energetické hladiny, aby byl úplný. Chemická valence by neměla být zaměňována s valenčními elektrony, protože druhé jsou elektrony, které se nacházejí v poslední energetické hladině).

Tato molekula je stabilní, pokud má každý atom na své poslední energetické hladině celkem 8 elektronů, čímž dosáhne stabilního oktetu, který je naplněn 2-elektronovým oddílem mezi atomy uhlíku a kyslíku:

• Uhlík sdílí dva elektrony s každým kyslíkem, což zvyšuje elektrony na poslední energetické úrovni každého kyslíku z 6 na 8.
• Současně každý kyslík sdílí dva elektrony s uhlíkem, což zvyšuje počet elektronů ze 4 na 8 v poslední energetické hladině uhlíku.

Jiný způsob, jak se na to dívat, by byl, že celkový počet přenesených a odebraných elektronů musí být vždy osm.

To je případ dalších stabilních molekul, jako je chlorid sodný (NaCl).Sodík přispívá svým jediným elektronem (valence 1) k chloru (valence 7) k dokončení oktetu. Měli bychom tedy Na1 + Cl1- (to znamená, že sodík se vzdal elektronu a získal kladný náboj a chlór přijal elektron a s ním záporný náboj).

Výjimky z pravidla oktetu

Oktetové pravidlo má několik výjimek, tj. sloučeniny, které dosahují stability, aniž by se řídily elektronovým oktetem. Atomy jako fosfor (P), síra (S), selen (Se), křemík (Si) nebo helium (He) mohou pojmout více elektronů, než navrhuje Lewis (hypervalence).

Naproti tomu vodík (H), který má jeden elektron v jediném atomovém orbitalu (oblast prostoru, kde se elektron s největší pravděpodobností nachází kolem atomového jádra), může přijmout až dva elektrony v chemické vazbě. Dalšími výjimkami jsou berylium (Be), které získává stabilitu pouze se čtyřmi elektrony, nebo bor (B), který tak činí se šesti.

Oktetové pravidlo a Lewisova struktura

Lewisova struktura umožňuje vizualizaci volných a sdílených elektronů.

Dalším Lewisovým velkým přínosem pro chemii byl jeho slavný způsob reprezentace atomových vazeb, dnes známý jako „Lewisova struktura“ nebo „Lewisův vzorec“.

Skládá se z umístění teček nebo čárek, které představují sdílené elektrony v molekule a elektrony, které jsou volné na každém atomu.

Tento typ dvourozměrného grafického znázornění umožňuje znát mocenství atomu, který interaguje s ostatními v a sloučenina a zda tvoří jednoduché, dvojné nebo trojné vazby, to vše ovlivní molekulární geometrii.

Abychom molekulu reprezentovali tímto způsobem, potřebujeme zvolit centrální atom, který bude obklopen ostatními (nazývanými terminály) vytvářejícími vazby, dokud nedosáhne valencí všech zúčastněných. První jsou obvykle nejméně elektronegativní a druhé nejvíce elektronegativní.

Například zastoupení Voda (H2O) ukazuje volné elektrony, které má atom kyslíku, navíc si můžete představit jednoduché vazby mezi atomem kyslíku a atomy vodíku (elektrony, které patří k atomu kyslíku, jsou znázorněny červeně a atomy vodíku černě ). Zastoupena je také molekula acetylenu (C2H2), kde si můžete představit trojnou vazbu mezi dvěma atomy uhlíku a jednoduché vazby mezi každým atomem uhlíku a atomem vodíku (elektrony, které patří k atomům uhlíku, jsou znázorněny červeně a elektrony atomy vodíku černě).