obiectiv de învățare
- explicați de ce unele elemente pot forma un octet extins
puncte cheie
elementele grupului principal care formează mai multe legături decât ar fi prezise de regula octetului se numesc compuși hipervalenți și au ceea ce este cunoscut sub numele de octet expandat, ceea ce înseamnă că există mai mult de opt electroni în jurul unui atom.
Termeni
- moleculă hipervalentăo moleculă care conține un atom dintr-un element de grup principal care se abate de la regula octetului prin împărțirea a mai mult de opt electroni.
- octeta extinsă caz în care un atom împarte mai mult de opt electroni cu partenerii săi de legătură.
- element de grup principalelemente care nu fac parte din blocul de metal de tranziție din tabelul periodic.
abateri de la regula octetului
o moleculă hipervalentă este o moleculă care conține unul sau mai multe elemente de grup principal care poartă mai mult de opt electroni în nivelurile lor de valență ca urmare a legării. Pentaclorura de fosfor (PCl5), hexafluorura de sulf (SF6), trifluorura de clor (ClF3) și ionul triiodid (I3−) sunt exemple de molecule hipervalente.
pentru elementele din a doua perioadă a tabelului periodic (nivelul principal de energie n=2), electronii s2p6 cuprind octetul și nu există un subnivel D. Ca urmare, elementele celei de-a doua perioade (mai precis, nemetalele C, N, O, F) respectă regula octetului fără excepții.
cu toate acestea, unele dintre elementele din perioada a treia (Si, P, S și Cl) s-au observat că se leagă de mai mult de patru alți atomi și, prin urmare, trebuie să implice mai mult de cele patru perechi de electroni disponibile într-un octet s2p6. Acest lucru este posibil deoarece pentru n=3, subnivelul d există și are cinci orbitali D. Deși energia orbitalilor 3D goi este de obicei mai mare decât cea a orbitalului 4S, această diferență este mică, iar orbitalii d suplimentari pot găzdui mai mulți electroni. Prin urmare, orbitalii d participă la legarea cu alți atomi și se produce un octet extins. Exemple de molecule în care un atom central din a treia perioadă conține un octet extins sunt pentahalidele de fosfor și hexafluorura de sulf.
pentru atomii din a patra perioadă și nu numai, orbitalii D mai mari pot fi utilizați pentru a găzdui perechi comune suplimentare dincolo de octet. Energiile relative ale diferitelor tipuri de orbitale atomice dezvăluie că golurile energetice devin mai mici pe măsură ce numărul cuantic al nivelului principal de energie (n) crește, iar costul energetic al utilizării acestor orbitali superiori pentru a găzdui electronii de legătură devine mai mic.