9.12
La règle d'octet explique la liaison chimique dans les composés du groupe principal en prédisant que chaque atome atteint une configuration à 8 électrons. Cependant, il y a trois exceptions majeures à cette règle. La première exception est les espèces d'électrons impairs.
La plupart des molécules et des ions ont un nombre pair d'électrons. Cependant, certaines molécules appelées radicaux, ont un ou plusieurs électrons non appariés. Les radicaux ayant un nombre impair d'électrons non appariés ne peuvent pas atteindre les octets.
L'anion superoxyde, un radical avec un électron non apparié, a 13 électrons de valence. Il peut être représenté par deux structures contributives où un oxygène n'a que sept électrons et ne peut donc pas atteindre un octet. La deuxième exception est les atomes qui forment un octet incomplet.
Par exemple, l'hydrogène, l'hélium et le lithium ont tendance à atteindre un duo, alors que les éléments du groupe 2 et 13 comme le béryllium et le bore forment souvent des molécules avec quatre et six électrons autour d'eux, respectivement. Considérons le chlorure d'aluminium, qui a 24 électrons de valence. Alors que tous les atomes de chlore atteignent l'octet, l'aluminium n'obtient que 6 électrons de valence un octet incomplet.
Bien que le chlorure d'aluminium soit stable, il réagit avec des molécules comme l'ammoniac qui ont une paire d'électrons non partagée. L'azote dans l'ammoniac donne sa seule paire à l'aluminium, formant une liaison spéciale appelée covalente coordonnée, ou datif, liaison. La troisième exception concerne les éléments pouvant accueillir plus de 8 électrons de valence, ou un octet étendu.
Ces éléments sont situés dans la troisième rangée du tableau périodique et ci-dessous. Les éléments, tels que le phosphore, le soufre ou l'iode, ont accès aux orbitales d, ce qui leur permet d'accueillir plus de 8 électrons de valence souvent jusqu'à 12 ou 14. Considérons l'anion tétrachloroiodure, qui a 36 électrons de valence.
Même après avoir assigné les paires d'électrons de liaison et satisfait l'octet pour tous les atomes, 4 électrons de valence restent non affectés. Ces électrons sont placés sur l'atome d'iode central, ce qui donne un octet élargi avec 12 électrons. Les molécules avec plus de 8 électrons de valence autour de l'atome central sont appelées hypervalentes.
Rappelez-vous, les éléments de la deuxième rangée du tableau périodique, tels que le carbone ou l'oxygène, n'ont que des orbitales s et p et ne forment jamais de composés hypervalents, car collectivement, ils ne peuvent contenir que 8 électrons de valence.
Beaucoup de molécules covalentes ont des atomes centraux qui n'ont pas huit électrons dans leurs structures de Lewis. Ces molécules se divisent en tro…
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