læringsmål
- forklar hvorfor nogle elementer kan danne en udvidet oktet
nøglepunkter
- forklar hvorfor nogle elementer kan danne en udvidet oktet
nøglepunkter
- hovedgruppeelementer, der danner flere bindinger, end oktetreglen ville forudsige, kaldes hypervalente forbindelser og har det, der er kendt som en ‘udvidet oktet’, hvilket betyder, at der er mere end otte elektroner omkring et atom.oktetreglen kan ‘udvides’ af nogle elementer ved at bruge d-orbitalerne, der findes i det tredje hovedenerginiveau og videre. Svovl, fosfor, silicium og chlor er almindelige eksempler på elementer, der danner en ekspanderet oktet.Fosforpentachlorid (PCl5) og svovlgeksafluorid (SF6) er eksempler på molekyler, der afviger fra oktetreglen ved at have mere end 8 elektroner omkring det centrale atom.
Vilkår
- hypervalent molekyleet molekyle, der indeholder et atom fra et hovedgruppeelement, der afviger fra oktetreglen ved at dele mere end otte elektroner.
- udvidet oktetet tilfælde, hvor et atom deler mere end otte elektroner med sine bindingspartnere.
- hovedgruppeelementelementer, der ikke er en del af overgangsmetalblokken i det periodiske bord.
afvigelser fra Oktetreglen
et hypervalent molekyle er et molekyle, der indeholder et eller flere hovedgruppeelementer, der bærer mere end otte elektroner i deres valensniveauer som et resultat af binding. Fosforpentachlorid (PCl5), svovlgeksafluorid (SF6), chlortrifluorid (ClF3) og triiodidionen (I3−) er eksempler på hypervalente molekyler.
for elementerne i den anden periode af det periodiske system (hovedenerginiveau n=2) omfatter s2p6-elektronerne oktet, og der findes ingen D-underniveau. Som et resultat adlyder elementerne i den anden periode (mere specifikt ikke-metaller C, N, O, F) oktetreglen uden undtagelser.
imidlertid er nogle af elementerne i tredje periode (Si, P, S og Cl) blevet observeret at binde til mere end fire andre atomer og er således nødt til at involvere mere end de fire par elektroner, der er tilgængelige i en s2p6-oktet. Dette er muligt, fordi for n=3 eksisterer d-underniveauet, og det har fem d-orbitaler. Selvom energien i tomme 3D-orbitaler normalt er højere end 4S-orbitalen, er denne forskel lille, og de ekstra d-orbitaler kan rumme flere elektroner. Derfor deltager d-orbitalerne i binding med andre atomer, og der produceres en udvidet oktet. Eksempler på molekyler, hvor et tredje periode centralt atom indeholder en ekspanderet oktet, er fosforpentahaliderne og svovlgeksafluorid.
for atomer i den fjerde periode og derover kan højere d-orbitaler bruges til at rumme yderligere delte par ud over oktet. De relative energier i de forskellige slags atombane afslører, at energihuller bliver mindre, når det primære energiniveau kvantetal (n) stiger, og de energiske omkostninger ved at bruge disse højere orbitaler til at rumme bindingselektroner bliver mindre.