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Regola dell'ottetto - chimicamo

Regola dell’ottetto

  |   Chimica, Chimica Generale

La regola dell’ottetto può essere così enunciata: quando un atomo ha il livello elettronico esterno completo  in genere costituito da otto elettroni è in una condizione di particolare stabilità energetica, e tende a non formare altri legami.

Nel 1904 il chimico tedesco Richard Wilhelm Heinrich Abegg formulò una regola, nota come regola di Abegg. Secondo questa regola in molti casi la differenza tra il numero di ossidazione maggiore e il numero di ossidazione minore di un elemento è pari a 8.

Ad esempio lo zolfo ha come massimo numero di ossidazione +6 e come minimo numero di ossidazione -2 quindi 6 – (-2) = 8. Un altro esempio ci viene dato dall’azoto che  ha come massimo numero di ossidazione +5 e come minimo numero di ossidazione -3 quindi 5– (-3) = 8.

Questa regola anticipò la regola dell’ottetto che fu formulata dal chimico statunitense Gilbert Newton Lewis nel 1916. Un’altra formulazione della legge prevede che gli atomi aventi basso numero atomico si combinano tra loro o diventano ioni contornandosi, nel loro guscio di valenza di otto elettroni assumendo la configurazione elettronica di un gas nobile diventando isoelettronici con essi.

La regola riguarda gli atomi i cui elettroni di valenza sono nell’orbitale s o nell’orbitale p e non nell’orbitale d o f quindi è relativa agli atomi del blocco s e del blocco p. Il completamento dell’ottetto corrisponde a una configurazione elettronica che finisce in ns2, np6.

A titolo di esempio consideriamo la formazione di un legame ionico e di un legame covalente.

Legame ionico

Gli elementi metallici e non metallici che hanno una elevata differenza di elettronegatività tendono a formare un legame ionico. Esso è dovuto all’attrazione elettrostatica gli ioni di segno opposto. I non metalli tendono a guadagnare elettroni diventando ioni negativi mentre i metalli tendono a perdere elettroni diventando ioni positivi.

Ad esempio il cloro che ha configurazione elettronica 1s2, 2s2,2p6,3s2,3p5 ha sette elettroni nel suo guscio più esterno. Guadagnando un elettrone da un metallo diviene ione negativo con configurazione elettronica 1s2, 2s2,2p6, 3s2,3p6  che è la stessa configurazione del gas nobile argon.

D’altra parte un metallo come il sodio che ha configurazione elettronica 1s2, 2s2,2p6,3s1 perdendo un elettrone assume la stessa configurazione elettronica del neon 1s2, 2s2,2p6.

Ciascuno di questi ioni Cl e Na+ sono isoelettronici con un gas nobile e hanno intorno a sé 8 elettroni e pertanto rispettano la regola dell’ottetto.

Si noti che  il cloro che ha +7 come numero di ossidazione più alto e -1 come numero di ossidazione più basso rispetta la regola di Abegg infatti + 7 –(-1)= 8

Legame covalente

Il legame covalente si forma quando atomi con la stessa elettronegatività (legame covalente puro) o con elettronegatività diversa (legame covalente polare) condividono elettroni di legame.

Consideriamo ad esempio la molecola CCl4: essa è costituita da carbonio che ha configurazione elettronica 1s2,2s2, 2p2 ed ha quindi quattro elettroni di valenza.

Il cloro ha configurazione elettronica 1s2, 2s2,2p6,3s2,3p5 ha sette elettroni nel suo guscio più esterno di cui uno spaiato.

Quando  il carbonio si lega a quattro atomi di cloro si trova ad avere 4 + 4 (uno per ciascun atomo di cloro) intorno a sé. D’altra parte il cloro che ha 7 elettroni nel guscio più esterno, condividendo un elettrone con il carbonio si trova ad avere intorno 7+1 elettroni

ccl4

Vi sono tuttavia eccezioni alla regola dell’ottetto . Esse si verificano quando sono:

  • presenti un numero dispari di elettroni di valenza
  • gli elettroni di valenza sono pochi
  • gli elettroni di valenza sono troppi

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