O que diz a regra do octeto?
A regra do octeto nos diz que os átomos em uma ligação química devem possuir 8 elétrons na sua camada de valência para possuir estabilidade química. Desse modo, os átomos dos elementos se ligam uns aos outros para preencher a última camada da eletrosfera de modo a atingir a quantidade de elétrons existente na última camada dos gases nobres.
Isso porque os gases nobres são os únicos elementos a serem encontrados de forma isolada na natureza enquanto os outros elementos são encontrados formando substâncias simples ou compostas, ou seja, ligando-se a outros átomos.
Para isso, os átomos possuem a tendência de doar ou receber elétrons para alcançar essa estabilidade nas ligações.
Quem propôs a regra do octeto?
Em 1916, o químico Walther Kossel estabeleceu uma relação entre a estabilidade dos gases nobres e a sua distribuição eletrônica. Desse modo, criou a teoria eletrônica de valência que determinava o número de ligações que um átomo precisava estabelecer com outro para se tornar estável. Com isso, Kossel também introduziu o conceito de camada de valência que indicava a camada mais externa da eletrosfera como sendo a camada em que ocorrem as ligações.
Sabendo que os gases nobres possuem 8 elétrons na camada de valência (com exceção do hélio que possui apenas 2 elétrons), Kossel justificou a estabilidade desses elementos a sua configuração eletrônica, ou seja, para os outros elementos químicos se estabilizarem é necessário que eles tenham a mesma configuração eletrônica dos gases.
Com o passar do tempo, a definição acabou sendo aperfeiçoada por Gilbert Newton Lewis e Irving Langmuir que definiram e nomearam essa condição como “regra do octeto ou teoria do octeto”:
“A maioria dos átomos apresentam estabilidade quando possuem 8 elétrons na camada de valência. Em alguns casos, átomos que possuem apenas a primeira camada tem estabilidade com 2 elétrons na camada de valência.”
Como os elementos obedecem a regra do octeto?
Para adquirir a estabilidade eletrônica característica dos gases nobres, muitos átomos realizam ligações com outros átomos, seja doando, recebendo ou compartilhando elétrons.
Elementos da família 1, por exemplo, apresentam apenas 1 átomo na camada de valência. Desse modo, esses átomos tendem a perder esse elétron para atingir a estabilidade. Nessa família, há duas exceções: o hidrogênio e o lítio. O hidrogênio precisa receber um elétron para ficar com dois elétrons na camada de valência, enquanto o lítio precisa perder um para alcançar essa configuração. No caso deles, a estabilidade ocorre com dois elétrons, uma vez que a estabilidade ocorre na primeira camada da eletrosfera (camada K).
Já os elementos da família 16, por exemplo, apresentam 6 elétrons na camada de valência e assim, necessitam de mais dois elétrons para ganhar estabilidade. Nessa família, os átomos dos elementos recebem elétrons.
Em geral, átomos de elementos que apresentam de 1 e 2 elétrons na camada de valência, tendem a perder esses elétrons para adquirir estabilidade, enquanto átomos que apresentam 5 a 7 elétrons tendem a receber esses elétrons.
Quais elementos não obedecem à regra do octeto?
As exceções da regra do octeto abrangem elementos que não precisam de 8 elétrons na camada de valência para serem estáveis.
Há duas condições: elementos estáveis com menos de 8 elétrons e os que se estabilizam com mais de 8 elétrons.
Elementos estáveis com menos de 8 elétrons na camada de valência
Essa condição é conhecida como contração do octeto, sendo comum nos átomos dos elementos do segundo período da Tabela Periódica. Nesse caso, elementos com menos de 8 elétrons na camada de valência são estáveis.
Exemplos dessa exceção são: o Berílio (Be), Boro (B) e Alumínio (Al).
O Berílio se estabiliza com quatro elétrons na última camada, enquanto o Boro e o alumínio se estabilizam com seis elétrons na camada de valência.
Expansão do octeto: elementos estáveis com mais de 8 elétrons na camada de valência
A expansão do octeto refere-se aos elementos que podem continuar estáveis mesmo com mais de 8 elétrons na camada de valência. Em geral, essa expansão acontece com elementos não metálicos a partir do terceiro período. Isso porque esses átomos apresentam mais camadas eletrônicas e assim, possuem mais orbitais para serem preenchidos com os elétrons.
Essa condição pode ocorrer com o Fósforo (P) e o Enxofre (S) que podem ter 10 e 12 elétrons na camada de valência, respectivamente.
Os átomos se ligam entre si para formar as moléculas. Os tipos de ligação são: Regra do octeto: A partir da observação dos gases nobres que possuem 8 elétrons em sua última camada (com exceção do Hélio que possui 2 elétrons), formulou-se a regra de que os átomos se estabilizam eletronicamente quando atingem esse valor. Essa regra não abrange todos os casos de ligações atômicas, mas auxilia preliminarmente no estudo do assunto. Ligação Iônica
Ligação entre íons, de natureza eletromagnética
Exemplo: NaCl → cloreto de sódio (sal de cozinha)
Obs.: Íons são átomos que possuem uma carga elétrica
por adição ou perda de um ou mais elétrons.
Na ligação iônica o resultado final é eletricamente neutro.
Na fórmula dos compostos iônicos a quantidade de elétrons cedidos é igual à quantidade de elétrons recebidos.
Uma regra prática é que os coeficientes da fórmula final sejam o inverso dos índices de carga elétrica.
Normalmente os elementos que se ligam ironicamente são os das famílias IA, IIA e IIIA com os das famílias VA, VIA e VIIA da tabela periódica.
Ligação Covalente ou Molecular
Ligação em que pares de elétrons são compartilhados pelos núcleos. Sendo que um elétron de cada par é cedido por cada um dos núcleos.
Uma maneira de apresentar uma molécula de substância covalente é a fórmula estrutural plana, ou de Couper:
H – O – H
Cuja fórmula molecular é:
Cada traço representa um par de elétrons compartilhados.
Obs.: como não há nem perda nem ganho de
elétrons a molécula formada é eletricamente neutra.
Normalmente os elementos que se ligam por covalência são os das famíliasVA, VIA, VIIA e IVA tabela periódica e, eventualmente, o elemento Hidrogênio.
Ligação Covalente dativa ou Coordenada
Essa ligação é semelhante a molecular, com a diferença de que só um dos núcleos cede o par de elétrons compartilhados.
Obs.: dessa maneira os núcleos estão estabilizados
eletronicamente.
Exemplo: O = S → O
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Ligações Metálicas Como os metais possuem a tendência de formar cátions pela cessão de elétrons, esses cátions formam um retículo cristalino envolto em uma nuvem eletrônica.
Exemplo: Ferro (Fe), Alumínio (Al), Cobre (Cu).
Exercícios:
a. Em que grupo da Tabela Periódica estariam os elementos X e Y?
b. Consulte a Tabela Periódica e dê o símbolo de dois elementos que poderiam corresponder a X e a Y
(Unicamp) Considerando os elementos sódio (Na), magnésio (Mg), enxofre (S) e cloro (Cl), escreva as fórmulas dos compostos iónicos que podem ser formados entre eles.
(UEL) A melhor representação para a fórmula estrutural da molécula de dióxido de carbono é:
a. Represente a configuração eletrônica desse elemento.
b. A que família pertence?
(Dados os números atômicos: H=1 e Na=11)
Respostas:
1)
a. X grupo IA (metal alcalino) e Y grupo IIA (metal alcalino terroso).
b. podem ser vários pares entre eles X=Na e Y=Mg.
2)
3) c.
4)
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- química