9.12
De octetregel verklaart de chemische binding in hoofdgroepverbindingen door te voorspellen dat elk atoom een 8-elektronenconfiguratie bereikt. Er zijn echter drie belangrijke uitzonderingen op deze regel. De eerste uitzondering is oneven elektronensoorten.
De meeste moleculen en ionen hebben een even aantal elektronen. Bepaalde moleculen, radicalen genaamd, hebben echter een of meer ongepaarde elektronen. Radicalen met een oneven aantal ongepaarde elektronen kunnen geen octetten bereiken.
Het superoxide-anion, een radicaal met één ongepaard elektron, heeft 13 valentie-elektronen. Het kan worden weergegeven door twee bijdragende structuren waarbij één zuurstof slechts zeven elektronen heeft en dus geen octet kan bereiken. De tweede uitzondering zijn atomen die een onvolledig octet vormen.
Waterstof, helium en lithium hebben bijvoorbeeld de neiging om een duet te bereiken, terwijl elementen van groep 2 en 13 zoals beryllium en boor vaak moleculen vormen met respectievelijk vier en zes elektronen om hen heen. Denk aan aluminiumchloride, dat 24 valentie-elektronen heeft. Terwijl alle chlooratomen het octet bereiken, krijgt aluminium slechts 6 valentie-elektronen een onvolledig octet.
Hoewel aluminiumchloride stabiel is, reageert het met moleculen zoals ammoniak die een ongedeeld paar elektronen hebben. De stikstof in ammoniak schenkt zijn vrije paar aan aluminium en vormt een speciale binding die een coördinatief-covalente of datieve binding wordt genoemd. De derde uitzondering zijn elementen die meer dan 8 valentie-elektronen kwijt kunnen, of een geëxpandeerd octet.
Deze elementen bevinden zich in de derde rij van het periodiek systeem en lager. Elementen, zoals fosfor, zwavel of jodium, hebben toegang tot d-orbitalen, waardoor ze meer dan 8 valentie-elektronen kwijt kunnen vaak tot 12 of 14. Denk aan het tetrachloorjodide-anion, dat 36 valentie-elektronen heeft.
Zelfs na het toewijzen van de bindende elektronenparen en het voldoen aan het octet voor alle atomen, blijven 4 valentie-elektronen niet toegewezen. Deze elektronen worden op het centrale jodiumatoom geplaatst, wat een uitgebreid octet oplevert met 12 elektronen. Moleculen met meer dan 8 valentie-elektronen rond het centrale atoom worden hypervalent genoemd.
Onthoud dat elementen uit de tweede rij van het periodiek systeem, zoals koolstof of zuurstof, alleen s-en p-orbitalen hebben en nooit hypervalente verbindingen vormen, omdat ze gezamenlijk maximaal 8 valentie-elektronen kunnen bevatten.
Veel covalente moleculen hebben centrale atomen die geen acht elektronen in hun Lewis-structuren hebben. Deze moleculen vallen in drie categorieën:
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.