leerdoel
- Verklaren waarom sommige elementen vormen hier een uitgebreid octet
Belangrijke Punten
- de Belangrijkste groep elementen die vorm meer obligaties dan zou voorspeld worden door de octet regel worden genoemd hypervalent verbindingen, en hebben wat bekend staat als een ‘uitgebreid octet,’ wat betekent dat er meer dan acht elektronen rond een atoom.
- de octetregel kan met sommige elementen worden’ uitgebreid ‘ door gebruik te maken van de d-orbitalen die in het derde hoofdenergieniveau en hoger worden gevonden. Zwavel, fosfor, silicium, en chloor zijn gemeenschappelijke voorbeelden van elementen die een uitgebreid octet vormen.
- Fosforpentachloride (PCL5) en zwavelhexafluoride (SF6) zijn voorbeelden van moleculen die afwijken van de octetregel door meer dan 8 elektronen rond het centrale atoom te hebben.
termen
- hypervalent molecuul dat een atoom bevat van een hoofdgroepelement dat afwijkt van de octetregel door het delen van meer dan acht elektronen.
- geëxpandeerd octetA geval waarin een atoom meer dan acht elektronen deelt met zijn bindingspartners.
- hoofdgroep-elementen die geen deel uitmaken van het transitiemetaalblok in het periodiek systeem.
afwijkingen van de octetregel
een hypervalent molecuul is een molecuul dat één of meer hoofdgroepelementen bevat die meer dan acht elektronen in hun valentiewaarden dragen als gevolg van binding. Fosforpentachloride (PCl5), zwavelhexafluoride (SF6), chloortrifluoride (ClF3) en het trijodide− ion (I3 -) zijn voorbeelden van hypervalente moleculen.
voor de elementen in de tweede periode van het periodiek systeem (hoofdenergieniveau n=2), bestaan de elektronen s2p6 uit het octet en bestaat er geen subniveau d. Als gevolg hiervan, de tweede periode elementen (meer bepaald, de niet-metalen C, N, O, F) gehoorzamen aan de octet regel zonder uitzonderingen.
sommige elementen uit de derde periode (Si, P, S en Cl) binden zich echter aan meer dan vier andere atomen en moeten dus meer dan de vier paren elektronen bevatten die beschikbaar zijn in een s2p6-octet. Dit is mogelijk omdat voor n = 3, het D subniveau bestaat, en het heeft vijf d orbitalen. Hoewel de energie van lege 3d-orbitalen gewoonlijk hoger is dan die van de 4S orbitaal, is dat verschil klein en kunnen de extra d orbitalen meer elektronen bevatten. Daarom nemen de d-orbitalen deel aan de binding met andere atomen en wordt een geëxpandeerd octet geproduceerd. Voorbeelden van moleculen waarin een derde periode centraal atoom een geëxpandeerd octet bevat zijn de fosfor pentahaliden en zwavelhexafluoride.
voor atomen in de vierde periode en daarna kunnen hogere d-orbitalen worden gebruikt om extra gedeelde paren naast het octet op te nemen. De relatieve energieën van de verschillende soorten atomaire orbitalen laten zien dat energiehiaten kleiner worden naarmate het belangrijkste energieniveau kwantumgetal (n) toeneemt, en de energetische kosten van het gebruik van deze hogere orbitalen om bindingselektronen te accommoderen, kleiner worden.