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Teoria do Octeto

O que é a Teoria do Octeto?

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A Teoria do Octeto está sustentada pelo seguinte postulado: Átomos compartilham elétrons até atingirem a configuração eletrônica de um gás nobre, que possuem 8 elétrons na camada mais externa, ou seja, na camada de valência.

Com o desenvolvimento dos estudos sobre propriedades da matéria, ligações químicas e do elétron, tornou-se uma necessidade saber como os átomos se agrupam para compor os materiais bem como saber explicar as propriedades químicas e físicas desses materiais.Neste sentido, o químico norte-americano Gilbert Newton Lewis (1875 a 1946) e o físico alemão Walter Ludwig Julius Kossel (1888 a 1956) desenvolveram a teoria do octeto.

Para Lewis e Kossel a valência de um átomo no seu estado fundamental pode ser compreendida como a capacidade de um átomo, perder, ganhar ou compartilhar um par de elétrons a fim de promover um abaixamento de energia para formar uma ligação química. Isto é, o ganho ou a perda de elétrons dentro de um fenômeno reativo é compensatório do ponto de vista energético quando os átomos se agrupam na conformação estrutural de maior estabilidade eletrônica. Os agrupamentos de átomos são mais estáveis quando comparados aos átomos isolados no estado gasoso.

Os gases nobres são os únicos elementos mais estáveis (inertes) que existem como átomos isolados em seu estado gasoso. Com exceção do gás hélio (He) que é estável com dois elétrons na camada mais externa de energia(camada de valência), os demais gases nobres apresentam a configuração eletrônica: ns2np6, ou seja, apresentam 8 elétrons na camada de valência.

Portanto, a teoria do octeto estabelece que os átomos tendem a perder, ganhar ou compartilhar elétrons atingindo a configuração eletrônica de um gás nobre, poisa teoria sugere que o estado de maior estabilidade eletrônica é o arranjo de átomos com 8 elétrons na camada de valência.

Vejamos alguns exemplos:

– O elemento cloro (Cl) de Z = 17, apresenta a seguinte configuração eletrônica:

Cl  →  1s22s22p63s23p5

São sete elétrons na camada de valência (3s23p5). Para completar o octeto os átomos de cloro atraem um elétron para si, ou seja, o Cl ganha 1 elétron. Desse modo:

Cl 1s22s22p63s23p6  Z= 18

O íon cloreto (Cl⁻) apresenta 8 elétrons na camada de valência, pela teoria, esta espécie química apresenta a configuração eletrônica de maior estabilidade energética.

Os não metais que têm a camada de valência quase completa, tendem a ganhar elétrons para completar o octeto. Exemplos desses elementos se encontram na família 6A e 7A da tabela periódica.

– O elemento Oxigênio (O) de Z = 8, apresenta a seguinte configuração eletrônica:

O → 1s22s22p4

São seis elétrons na camada de valência (2s22p4). Para completar o octeto os átomos de oxigênio atraem dois elétrons para si, ou seja, o O ganha 2 elétrons. Deste modo, na formação da molécula de água, por exemplo, cada Hidrogênio (H) compartilha 1 elétron com o O. Assim, para completar o octeto, tem-se:

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O carbono (C) apresenta 4 elétrons de valência, podem compartilhar quatro elétrons para completar o octeto. O Nitrogênio (N) apresenta 5 elétrons na camada de valência, podem compartilhar 3 elétrons para completar o octeto.  Exemplos:

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– O elemento Sódio (Na), metal alcalino da família 1A de Z = 11, apresenta a seguinte configuração eletrônica:

Na → 1s22s22p63s1

Há 1 elétron na camada de valência (3s1). Neste caso, o Na perde 1 elétron para ficar com a camada anterior com o octeto completo. Deste modo, tem-se:

Na → 1s22s22p6

O cátion Na+ apresenta 8 elétrons na camada mais externa, pela teoria, esta espécie química apresenta a configuração eletrônica de maior estabilidade energética.

Os metais alcalinos e alcalinos terrosos têm tendência a perder elétrons para ficar com o octeto completo.

Neste sentido, o átomo de Na perde um elétron formando um cátion (Na+ : 1s22s22p6) ficando com 8 elétrons na camada de valência. A tendência do cloro é receber 1 elétron para completar a camada de valência, formando um ânion (Cl: 1s22s22p63s23p6). Desse modo, temos:

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Exceções à Teoria do Octeto

Alguns elementos são exceções e não correspondem a teoria do octeto, essa característica está relacionada com as propriedades dos elementos e da forma como os átomos se organizam para compor uma molécula, estrutura ou composto.

Esses elementos são considerados exceções devido ao tamanho do raio iônico, da quantidade de elétrons que os átomos desses elementos podem acomodar na camada de valência (excesso ou deficiência de elétrons). Desta forma, são estáveis mesmo com um número de elétrons menor ou maior que oito na camada de energia mais externa. Exemplos:

 Hidrogênio – Acomoda no máximo 2 elétrons na camada de valência, portanto, compartilha somente 2 elétrons com outro átomo para formar um composto.

H = 1s1 → Camada de valência (CV).

Exemplos: H2; CH4.

Berílio: o berílio possui 2 elétrons na camada de valência, portanto faz duas ligações covalentes podendo acomodar dois pares de elétrons ao seu redor.

Be = 1s22s2 → CV

Exemplo: BeCl2.

Boro: o boro possui 3 elétrons na camada de valência formando 3 ligações covalentes, podendo acomodar até 6 elétrons no subnível p. Por ser uma espécie deficiente em elétrons apresenta tendência a receber um par de elétrons de outro átomo ou íon para completar o octeto.

B = 1s22s22p1 → CV

Exemplo: BF3.

Alumínio: Haletos de alumínio podem compor estruturas cujo o Al apresenta deficiência de elétrons.

Al = 1s22s22p63s23p1 → CV

Exemplo: Al2Cl6;AlCl3

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Elementos não metálicos do terceiro período da tabela periódica ou de períodos mais abaixo, apresentam orbitais disponíveis podendo acomodar mais de 4 pares de elétrons de valência ou até 5, 6 ou 7 pares a mais. É o que chamamos de camada de valência expandida, como por exemplos, o P; Si; S. Isso se deve ao tamanho do átomo central na configuração de uma estrutura química. Átomos grandes acomodam um número maior de átomos ao seu redor.  Por exemplo, átomos de fósforo (P) são maiores do que os átomos de nitrogênio (N), isso explica por que o composto PCl5 é conhecido enquanto o NCl5, não.

Na formação do PCl5 gasoso, a camada de valência é expandida acomodando 10 elétrons, ou seja, são 5 pares de elétrons na camada de valência.

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Outros exemplos de elementos que podem formar ligações com camada de valência expandida: Sn, S, As, Se, Cl, Br, I.

A teoria do octeto nos fornece uma base de conhecimento para compreendermos a natureza das Ligações químicas: Ligação Covalente, Iônica e Metálica.

Bons Estudos!

David Pancieri Peripato

Teoria do Octeto

A regra do octeto é uma regra química básica que permite a fácil memorização de certas propriedades atômicas.

De acordo com esta regra prática útil, muitos átomos, se não a maioria, tentarão perder ou ganhar elétrons para ter um total de oito na concha externa. Os cientistas descobriram que um átomo é mais estável com oito elétrons na camada externa, e os átomos parecem tentar e mover-se para este equilíbrio.

A popularidade da regra de octeto é geralmente atribuída a Gilbert Lewis, um cientista nascido em Massachusetts e professor do início do século XX.

Enquanto ensinava na Universidade de Harvard em 1902, Lewis baseou-se em sua própria pesquisa, bem como a de um contemporâneo, químico alemão Richard Albegg, para criar um modelo para a regra de octeto.

A idéia tinha sido em torno de algum tempo, embora Lewis foi o primeiro a visualizar o conceito, teorizando que os átomos tinham uma estrutura cúbica concêntrica que tinha oito cantos, criando assim o desejo de oito elétrons.

A regra do octeto do termo foi popularizada por um outro químico que trabalhou no mesmo conceito, um cientista americano nomeado Irving Langmuir.

A estabilidade e reatividade de um átomo está geralmente relacionada à configuração de seus elétrons. Gases nobres, como néon, argônio, criptônio e xenônio, tendem a ter oito elétrons na camada de energia externa. O hélio é uma grande exceção à regra do octeto, tendo apenas dois elétrons. Quando um átomo tem oito elétrons, geralmente é considerado estável e geralmente não reage com outros elementos. Átomos com menos de oito elétrons são muitas vezes muito mais reativos, e irá juntar-se ou criar ligações com outros átomos para tentar alcançar o nível de octeto.

Teoria do octeto
Átomos com menos de oito elétrons muitas vezes juntam-se ou criam ligações com outros átomos para tentar alcançar o nível de octeto

Químicos e estudantes perplexos são rápidos em apontar que a regra de octeto não deve ser realmente considerada uma regra em tudo, pois há muitas exceções ao comportamento.

Isso não é surpreendente. Como os elementos são tão amplamente variável no comportamento em outros casos, seria extremamente incomum para todos para subscrever a esta regra interessante.

O hidrogênio, por exemplo, tem apenas um elétron, o que o impede de ter espaços suficientes para que outros sete elétrons se prendam de outros átomos.

Berílio e boro, têm apenas dois e três elétrons, respectivamente, e da mesma forma nunca poderia chegar a um octeto completo.

Alguns átomos, como o enxofre, podem realmente ter mais de oito elétrons na camada externa. O enxofre tem seis elétrons, mas ordinariamente só dois estão disponíveis para a ligação. Às vezes, ocorre um processo de absorção de energia, fazendo com que todos os seis elétrons fiquem alvoroçados e disponíveis para colagem, fazendo um total de 12 elétrons possíveis na camada externa.

Química

Teoria do Octeto, em química, é o arranjo de oito elétrons na camada externa de elétrons dos átomos de gás nobre.

Esta estrutura é considerada responsável pela relativa inércia dos gases nobres e pelo comportamento químico de certos outros elementos.

Os elementos químicos com números atômicos próximos aos dos elementos de gás nobre tendem a se combinar com outros tais elementos perdendo, ganhando ou compartilhando elétrons. Como resultado desses processos seus átomos atingem a configuração de oito elétrons externos dos átomos de gás nobre.

Esta observação, publicada em jornais separados (1916) pelo químico alemão Walther Kossel e pelo químico americano Gilbert Newton Lewis.

A regra do octeto

A regra do octeto é uma regra química de ouro que reflete observação de que átomos de elementos do grupo principal tendem a combinar de tal maneira que cada átomo tem oito elétrons em sua camada de valência, dando-lhe a mesma configuração eletrônica como um gás nobre.

A regra é especialmente aplicável ao carbono, nitrogênio, oxigênio e halogênios, mas também a metais como o sódio ou o magnésio.

A regra do octeto: os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons até que eles estejam rodeados por 8 elétrons de valência (4 pares de elétrons).

Fonte: www.wisegeek.com/global.britannica.com

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