lärande mål
- förklara varför vissa element kan bilda en utökad oktett
nyckelpunkter
huvudgruppselement som bildar fler bindningar än vad som skulle förutsägas av oktettregeln kallas hypervalenta föreningar och har det som kallas en ’expanderad oktett’, vilket betyder att det finns mer än åtta elektroner runt en atom.
termer
- hypervalent molekylen molekyl som innehåller en atom från ett huvudgruppelement som avviker från oktettregeln genom att dela mer än åtta elektroner.
- expanderat octetA fall där en atom delar mer än åtta elektroner med sina bindningspartners.
- huvudgruppelementelement som inte ingår i övergångsmetallblocket i det periodiska systemet.
avvikelser från oktettregeln
en hypervalent molekyl är en molekyl som innehåller ett eller flera huvudgruppelement som bär mer än åtta elektroner i sina valensnivåer som ett resultat av bindning. Fosforpentaklorid (PCl5), svavelhexafluorid (SF6), klortrifluorid (ClF3) och triiodidjonen (i3−) är exempel på hypervalenta molekyler.
för elementen i den andra perioden i det periodiska systemet (huvudenerginivå n=2) innefattar s2p6-elektronerna oktetten och ingen d-undernivå existerar. Som ett resultat följer de andra periodelementen (mer specifikt nonmetals C, N, O, F) oktettregeln utan undantag.
några av de tredje periodens element (Si, P, S och Cl) har emellertid observerats binda till mer än fyra andra atomer och behöver därför involvera mer än de fyra paren elektroner som finns tillgängliga i en s2p6-oktett. Detta är möjligt eftersom för n = 3 finns d-undernivån och den har fem d-orbitaler. Även om energin hos tomma 3D-orbitaler vanligtvis är högre än den för 4S-orbitalen, är den skillnaden liten och de ytterligare d-orbitalerna kan rymma fler elektroner. Därför deltar d-orbitalerna i bindning med andra atomer och en expanderad oktett produceras. Exempel på molekyler där en tredje period central atom innehåller en expanderad oktett är fosforpentahaliderna och svavelhexafluorid.
för atomer i den fjärde perioden och därefter kan högre d-orbitaler användas för att rymma ytterligare delade par bortom oktetten. De relativa energierna hos de olika typerna av atombana avslöjar att energiklyftor blir mindre när det huvudsakliga energinivåkvantantalet (n) ökar, och den energiska kostnaden för att använda dessa högre orbitaler för att rymma bindningselektroner blir mindre.