Los átomos y las moléculas pueden parecer demasiado pequeños para estudiarlos y comprenderlos. Sin embargo, a pesar de su tamaño minúsculo, los estudios científicos han revelado mucho sobre su comportamiento, incluida la forma en que los átomos se combinan para formar moléculas. Con el tiempo, estos estudios han llevado a la regla del octeto.
Definición de la regla del octeto
La regla del octeto dice que muchos elementos comparten un octeto (8) de electrones en su capa de electrones de valencia (más externa) cuando forman compuestos. Una definición formal de la regla del octeto, de la Universidad Northwestern, establece que "los átomos perderán, ganarán o compartirán electrones para lograr la configuración electrónica del gas noble más cercano (8 electrones de valencia excepto He con 2) ". Recuerde que" He "representa helio.
El helio es estable con sus dos electrones, por lo que, al igual que los otros gases nobles, el helio no suele combinarse con otros elementos. Los elementos más cercanos al helio (hidrógeno, litio y berilio) ganan o pierden electrones de modo que solo quedan dos electrones en la capa externa de electrones. Esta advertencia a veces se enumera como una excepción a la regla del octeto, a veces se considera parte de la regla del octeto y a veces se la denomina regla del dúo.
Diagramas de puntos de Lewis
Los diagramas de puntos de Lewis representan el número y las posiciones relativas de los electrones de valencia. Por ejemplo, la estructura de puntos de Lewis del helio muestra dos electrones de valencia y se escribe como: He. El diagrama de puntos de Lewis para oxígeno, que tiene seis electrones de valencia, podrían escribirse como: Ö: mientras que el diagrama de puntos de Lewis del berilio podría escribirse como: Be: porque el berilio tiene cuatro valencia electrones.
Los diagramas de puntos de Lewis ayudan a visualizar cómo los átomos comparten electrones en compuestos. Por ejemplo, los átomos de hidrógeno (H) solo tienen un electrón. El diagrama de puntos de Lewis. H muestra un punto antes del símbolo H. Sin embargo, el gas hidrógeno tiende a viajar en pares, por lo que el diagrama de puntos de Lewis de la molécula de hidrógeno (H: H) muestra los dos átomos que comparten electrones. La conexión entre los dos átomos se puede mostrar como un guión en lugar de puntos. La abreviatura química que representa este enlace de átomos se ve así: H. +. H = H: H o H-H.
Cómo usar la regla del octeto
La regla del octeto establece que los átomos compartirán o tomarán prestados electrones para alcanzar el número de electrones de valencia del gas noble más cercano.
El catión es el elemento que busca perder electrones. Estos elementos se encuentran en los Grupos I-IV de la tabla periódica. El grupo I puede perder o compartir un electrón, el grupo II perderá o compartirá dos electrones y así sucesivamente.
El anión es el átomo que busca ganar electrones. Estos elementos se encuentran en los Grupos IV-VII de la tabla periódica. El Grupo IV ganará o compartirá cuatro electrones, el Grupo V ganará o compartirá tres electrones, el Grupo VI puede ganar o compartir dos electrones y el Grupo VII puede ganar o compartir un electrón.
El hidrógeno (Grupo I) tiene un electrón, por lo que el diagrama de puntos de Lewis muestra .H con un punto antes del símbolo del hidrógeno H. El oxígeno (Grupo VI) tiene seis electrones, por lo que el diagrama de puntos de Lewis muestra: Ö: con seis puntos espaciados alrededor del símbolo del oxígeno O.
Considere el hidrógeno (Grupo I) y el oxígeno (Grupo VI). La molécula de oxígeno con sus seis electrones quiere dos electrones más. El hidrógeno tiene un electrón de valencia y quiere dos electrones de valencia. Cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinan para producir agua, el oxígeno toma prestados los electrones de dos átomos de hidrógeno. En el formato de puntos de Lewis, la molécula de agua se ve como H: O: H con pares adicionales de puntos por encima y por debajo del oxígeno. símbolo (O) para mostrar un total de ocho electrones que rodean al O y un par de electrones por cada átomo de hidrógeno (H). Tanto el oxígeno como el hidrógeno tienen ahora capas de valencia externas completas.
Visualizar con la regla del octeto
La regla del octeto ayuda a visualizar cómo se combinan los átomos y las moléculas al observar cómo comparten electrones. Por ejemplo, el dióxido de carbono forma una molécula estable al compartir electrones entre un átomo de carbono (Grupo IV) y dos átomos de oxígeno (Grupo VI). Los átomos de carbono y oxígeno se combinan compartiendo un par de electrones. El diagrama de puntos de Lewis muestra el par compartido de electrones como puntos duplicados entre átomos, escritos como: Ö:: C:: Ö: (o: Ö = C = Ö :). El examen del diagrama de puntos de Lewis muestra que cada símbolo de elemento tiene ocho electrones de valencia, un octeto, alrededor de cada átomo.
Excepciones a la regla del octeto
Además de la versión a dúo de la regla del octeto, a veces ocurren otras dos excepciones a la regla del octeto. Se produce una excepción cuando los elementos de las filas 3 y posteriores superan los ocho electrones de valencia de la regla del octeto. La otra excepción ocurre con los elementos del Grupo III.
Los elementos del grupo III tienen tres electrones de valencia. La estructura de puntos de boro de Lewis muestra que los electrones de valencia del boro forman un triángulo. porque los electrones cargados negativamente se repelen o se alejan unos de otros. Para que el boro se combine químicamente con el hidrógeno, un octeto requiere cinco átomos de hidrógeno. Esta molécula, sin embargo, es imposible debido al número y espaciamiento de las cargas negativas de los electrones. Se forma una molécula altamente reactiva cuando el boro (y otros elementos del Grupo III) comparte electrones con solo tres átomos de hidrógeno, formando el compuesto BH3, que solo tiene seis electrones de valencia.
Consejos
Algunas tablas periódicas etiquetan los grupos de manera diferente. El Grupo I está etiquetado como Grupo 1, el Grupo II es el Grupo 2, el Grupo III es el Grupo 3 al 12, el Grupo IV es el Grupo 13, el Grupo V es el Grupo 14, y así sucesivamente con el Grupo VIII etiquetado como Grupo 18.