Átomos e moléculas podem parecer muito pequenos para estudar e entender. Apesar de seu tamanho minúsculo, no entanto, estudos científicos revelaram muito sobre seu comportamento, incluindo como os átomos se combinam para formar moléculas. Com o tempo, esses estudos levaram à regra do octeto.
Definindo a regra do octeto
A regra do octeto diz que muitos elementos compartilham um octeto (8) de elétrons em sua camada de elétrons de valência (mais externa) quando formam compostos. Uma definição formal da regra do octeto, da Northwestern University, afirma que "Os átomos perderão, ganharão ou compartilharão elétrons para alcançar a configuração eletrônica do gás nobre mais próximo (8 elétrons de valência exceto para He com 2). "Lembre-se de que" He "representa o hélio.
O hélio é estável com seus dois elétrons, então, como os outros gases nobres, o hélio geralmente não se combina com outros elementos. Os elementos mais próximos do hélio (hidrogênio, lítio e berílio) ganham ou perdem elétrons de modo que apenas dois elétrons permanecem na camada externa do elétron. Essa advertência às vezes é listada como uma exceção à regra do octeto, às vezes considerada parte da regra do octeto e às vezes chamada de regra do dueto.
Diagramas de pontos de Lewis
Os diagramas de pontos de Lewis representam o número e as posições relativas dos elétrons de valência. Por exemplo, a estrutura de pontos de Lewis de hélio mostra dois elétrons de valência e é escrita como: He. O diagrama de pontos de Lewis para oxigênio, que tem seis elétrons de valência, podem ser escritos como: Ö: enquanto o diagrama de pontos de Lewis de berílio pode ser escrito como: Be: porque o berílio tem quatro valências elétrons.
Os diagramas de pontos de Lewis ajudam a visualizar como os átomos compartilham elétrons em compostos. Por exemplo, átomos de hidrogênio (H) têm apenas um elétron. O diagrama de pontos de Lewis .H mostra um ponto antes do símbolo H. O gás hidrogênio tende a viajar aos pares, portanto, o diagrama de pontos de Lewis da molécula de hidrogênio (H: H) mostra os dois átomos compartilhando elétrons. A conexão entre os dois átomos pode ser mostrada como um traço em vez de pontos. A abreviação química que representa esta ligação de átomos é semelhante a: H. +. H = H: H ou H-H.
Como usar a regra do octeto
A regra do octeto afirma que os átomos compartilharão ou tomarão emprestados elétrons para atingir o número de elétrons de valência do gás nobre mais próximo.
O cátion é o elemento que busca perder elétrons. Esses elementos estão nos Grupos I-IV da tabela periódica. O Grupo I pode perder ou compartilhar um elétron, o Grupo II perderá ou compartilhará dois elétrons e assim por diante.
O ânion é o átomo que busca ganhar elétrons. Esses elementos estão nos Grupos IV-VII da tabela periódica. O Grupo IV ganhará ou compartilhará quatro elétrons, o Grupo V ganhará ou compartilhará três elétrons, o Grupo VI poderá ganhar ou compartilhar dois elétrons e o Grupo VII poderá ganhar ou compartilhar um elétron.
O hidrogênio (Grupo I) tem um elétron, então o diagrama de pontos de Lewis mostra .H com um ponto antes do símbolo de hidrogênio H. Oxigênio (Grupo VI) tem seis elétrons, então o diagrama de pontos de Lewis mostra: Ö: com seis pontos espaçados ao redor do símbolo de oxigênio O.
Considere hidrogênio (Grupo I) e oxigênio (Grupo VI). A molécula de oxigênio com seus seis elétrons quer mais dois elétrons. O hidrogênio tem um elétron de valência e quer dois elétrons de valência. Quando o hidrogênio e o oxigênio se combinam para formar a água, o oxigênio pega emprestado os elétrons de dois átomos de hidrogênio. No formato de ponto de Lewis, a molécula de água se parece com H: O: H com pares adicionais de pontos acima e abaixo do oxigênio símbolo (O) para mostrar um total de oito elétrons ao redor do O e um par de elétrons para cada átomo de hidrogênio (H). Tanto o oxigênio quanto o hidrogênio agora têm camadas de valência externa completas.
Visualizando com a regra do octeto
A regra do octeto ajuda a visualizar como átomos e moléculas se combinam, observando como eles compartilham elétrons. Por exemplo, o dióxido de carbono forma uma molécula estável ao compartilhar elétrons entre um átomo de carbono (Grupo IV) e dois átomos de oxigênio (Grupo VI). Os átomos de carbono e oxigênio se combinam compartilhando um par de elétrons. O diagrama de pontos de Lewis mostra o par compartilhado de elétrons como pontos duplos entre átomos, escritos como: Ö:: C:: Ö: (ou: Ö = C = Ö :). O exame do diagrama de pontos de Lewis mostra que cada símbolo de elemento tem oito elétrons de valência, um octeto, ao redor de cada átomo.
Exceções à regra do octeto
Além da versão do dueto da regra do octeto, às vezes ocorrem duas outras exceções à regra do octeto. Uma exceção ocorre quando os elementos nas Linhas 3 e além excedem os oito elétrons de valência da regra do octeto. A outra exceção ocorre com elementos do Grupo III.
Os elementos do grupo III têm três elétrons de valência. A estrutura de pontos de Lewis de boro mostra elétrons de valência de boro formando um triângulo .Ḃ. porque os elétrons carregados negativamente se repelem ou se afastam uns dos outros. Para que o boro se combine quimicamente com o hidrogênio, um octeto requer cinco átomos de hidrogênio. Essa molécula, entretanto, é impossível devido ao número e espaçamento das cargas negativas dos elétrons. Uma molécula altamente reativa se forma quando o boro (e outros elementos do Grupo III) compartilha elétrons com apenas três átomos de hidrogênio, formando o composto BH3, que tem apenas seis elétrons de valência.
Pontas
Algumas tabelas periódicas rotulam os grupos de maneira diferente. Grupo I é rotulado como Grupo 1, Grupo II é Grupo 2, Grupo III é Grupos 3 a 12, Grupo IV é Grupo 13, Grupo V é Grupo 14 e assim por diante com Grupo VIII rotulado como Grupo 18.