Excepciones a la Regla del Octeto

La regla del octeto explica enlaces químicos en los compuestos del grupo principal prediciendo que cada átomo alcanza una configuración de 8 electrones. Sin embargo, existen tres excepciones importantes a esta regla. La primera excepción son las especies de electrones impares.

La mayoría de las moléculas e iones tienen un número par de electrones. Sin embargo, ciertas moléculas, llamadas radicales, pueden tener uno o más electrones desapareados. Los radicales con un número impar de electrones desapareados no pueden formar octetos.

El anión superóxido, un radical con un electrón desapareado, tiene 13 electrones de valencia. Puede estar representado por dos estructuras contribuyentes donde un oxígeno tiene solo siete electrones y, por lo tanto, no puede formar un octeto. La segunda excepción son los átomos que forman un octeto incompleto.

Por ejemplo, el hidrógeno, el helio y el litio tienden a formar un dúo, mientras que los elementos del grupo 2 y 13 como el berilio y el boro a menudo forman moléculas con cuatro y seis electrones alrededor de ellos, respectivamente. Considere el cloruro de aluminio, que tiene 24 electrones de valencia. Mientras que todos los átomos de cloro forman un octeto, el aluminio obtiene solo 6 electrones de valencia:un octeto incompleto.

Aunque el cloruro de aluminio es estable, reacciona con moléculas como el amoniaco que tienen un par de electrones no compartidos. El nitrógeno en el amoníaco dona su único par al aluminio, formando un enlace especial llamado enlace covalente coordinado, o dativo. La tercera excepción son los elementos que puede acomodar más de 8 electrones de valencia, o un octeto expandido.

Estos elementos se encuentran en la tercera fila de la tabla periódica o debajo. Elementos como el fósforo, el azufre o el yodo, tienen acceso a los orbitales d, que les permite acomodar más de 8 electrones de valencia, a menudo hasta 12 o 14. Considere el anión tetracloroyoduro, que tiene 36 electrones de valencia.

Incluso después de asignar los pares de electrones de enlace y satisfacer el octeto para todos los átomos, 4 electrones de valencia permanecen sin asignar. Estos electrones se colocan en el átomo de yodo central, produciendo un octeto expandido con 12 electrones. Las moléculas con más de 8 electrones de valencia alrededor del átomo central se denominan hipervalentes.

Recuerde, los elementos de la segunda fila de la tabla periódica, como el carbono o el oxígeno, tienen solo orbitales s y p y nunca forman compuestos hipervalentes, porque colectivamente solo pueden contener hasta 8 electrones de valencia.