Chimica: regola dell'ottetto ed eccezioni

Tramite: O2O 16/06/2021
Difficoltà: media
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Introduzione

L'universo della chimica è un mondo pieno di varianti, spiegazioni e regole, nonché di persone, oggi molto famose, che ne hanno delineato i principi fondamentali. Hanno enunciato leggi, dissolto dubbi, scoperto nuove cose. Fra questi chimici c'è anche Gilbert Newton Lewis, chimico statunitense celebre per aver ideato la «struttura di Lewis» e per aver introdotto la «regola dell'ottetto» e le sue relative eccezioni. In particolare, le eccezioni possono essere di tre tipi. Nella seguente guida parleremo proprio di questo argomento. Siete pronti ad immergervi nella mondo della chimica?

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Occorrente

  • Libro di chimica
  • Tavola periodica
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Regola dell'ottetto

Quando si parla di «regola dell'ottetto» si intende una regola empirica elaborata nel 1916 da Gilbert N. Lewis. Tale regola esiste per esplicare in maniera approssimativa la formazione di legami chimici tra gli atomi, ed è utilizzabile solo per gli atomi dei gruppi principali della «tavola periodica». Essi si distinguono dagli altri poiché hanno una numerazione romana. Gli atomi tendono ad acquisire o perdere elettroni in modo da averne otto nel livello più esterno (guscio di valenza). Quando il livello diventa completo, l'atomo è stabilmente energico e tende a non formare ulteriori legami. Per esempio, il sodio quando si lega al fluoro per creare il fluoruro di sodio, perde un elettrone, acquisendo la configurazione esterna 2 + 6 = 8; al contempo, il fluoro acquista un elettrone e ottiene ugualmente la configurazione 2 + 6 = 8 nel livello esterno.

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Carenza di elettroni

Ci sono tre eccezioni alla regola dell'ottetto. La prima riguarda gli atomi con pochi elettroni. In questa categoria rientrano ad esempio l'idrogeno, il berillio e il boro. L'idrogeno ha solo un elettrone, il berillio due e il boro tre. Qualunque legame possano formare, non arriverà mai ad otto elettroni. Facciamo un esempio: BH3 è il borano, composto da un atomo di boro e tre atomi di idrogeno. L'idrogeno ha un elettrone, il boro tre. Come potete vedere, non ci sono abbastanza elettroni per formare l'ottetto.

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Eccesso di elettroni

Il caso opposto è costituito dall'eccesso di elettroni, che comporta il superamento dell'ottetto. Ciò può accadere per gli elementi che superano il terzo periodo della tavola periodica. Prendiamo in considerazione il triossido di zolfo, SO3, composto da zolfo e ossigeno. Lo zolfo ha sei elettroni, così come l'ossigeno. In questo modo raggiungono però 12 elettroni, quindi si dice che hanno espanso l'ottetto. Un altro esempio comune di questo comportamento è il fosforo.

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Comportamento dei gas nobili

La terza eccezione è rappresentata dall'elio. Esso è l'unico «gas nobile» che non dispone di otto elettroni negli orbitali esterni, ma, contrariamente alla norma, ne possiede due. Certi elementi con un «numero atomico» Z vicino a quello dell'elio possono raggiungere una configurazione completa con due elettroni. Essa viene detta «duetto».In ogni caso, ciascun elemento tende ad avere una propria configurazione stabile. Dunque possono divenire non reattivi o poco reattivi, come i gas nobili. Gli elementi facenti parte dei primi gruppi della tavola periodica tendono a perdere elettroni tramite la ionizzazione, assumendo la struttura elettronica del «gas nobile» che li precede. Gli elementi che, invece, fanno parte del VI e del VII gruppo, tendono ad acquisire elettroni liberando energia (affinità elettronica). Quindi raggiungono la struttura elettronica del «gas nobile» che li segue.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Per determinare facilmente quali atomi seguono la regola dell'ottetto, aiutarsi con la tavola periodica
  • E' importante determinare il numero dei legami del composto
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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