O que é a contração do octeto?

O que diz a regra do octeto?

A regra do octeto nos diz que os átomos em uma ligação química devem possuir 8 elétrons na sua camada de valência para possuir estabilidade química. Desse modo, os átomos dos elementos se ligam uns aos outros para preencher a última camada da eletrosfera de modo a atingir a quantidade de elétrons existente na última camada dos gases nobres. 

Isso porque os gases nobres são os únicos elementos a serem encontrados de forma isolada na natureza enquanto os outros elementos são encontrados formando substâncias simples ou compostas, ou seja, ligando-se a outros átomos. 

Para isso, os átomos possuem a tendência de doar ou receber elétrons para alcançar essa estabilidade nas ligações. 

Quem propôs a regra do octeto?

Em 1916, o químico Walther Kossel estabeleceu uma relação entre a estabilidade dos gases nobres e a sua distribuição eletrônica. Desse modo, criou a teoria eletrônica de valência que determinava o número de ligações que um átomo precisava estabelecer com outro para se tornar estável. Com isso, Kossel também introduziu o conceito de camada de valência que indicava a camada mais externa da eletrosfera como sendo a camada em que ocorrem as ligações. 

Sabendo que os gases nobres possuem 8 elétrons na camada de valência (com exceção do hélio que possui apenas 2 elétrons), Kossel justificou a estabilidade desses elementos a sua configuração eletrônica, ou seja, para os outros elementos químicos se estabilizarem é necessário que eles tenham a mesma configuração eletrônica dos gases. 

 Com o passar do tempo, a definição acabou sendo aperfeiçoada por Gilbert Newton Lewis e Irving Langmuir que definiram e nomearam essa condição como “regra do octeto ou teoria do octeto”:

“A maioria dos átomos apresentam estabilidade quando possuem 8 elétrons na camada de valência. Em alguns casos, átomos que possuem apenas a primeira camada tem estabilidade com 2 elétrons na camada de valência.” 

Como os elementos obedecem a regra do octeto? 

Para adquirir a estabilidade eletrônica característica dos gases nobres, muitos átomos realizam ligações com outros átomos, seja doando, recebendo ou compartilhando elétrons. 

Elementos da família 1, por exemplo, apresentam apenas 1 átomo na camada de valência. Desse modo, esses átomos tendem a perder esse elétron para atingir a estabilidade. Nessa família, há duas exceções: o hidrogênio e o lítio. O hidrogênio precisa receber um elétron para ficar com dois elétrons na camada de valência, enquanto o lítio precisa perder um para alcançar essa configuração. No caso deles, a estabilidade ocorre com dois elétrons, uma vez que a estabilidade ocorre na primeira camada da eletrosfera (camada K).

Já os elementos da família 16, por exemplo, apresentam 6 elétrons na camada de valência e assim, necessitam de mais dois elétrons para ganhar estabilidade. Nessa família, os átomos dos elementos recebem elétrons. 

Em geral, átomos de elementos que apresentam de 1 e 2 elétrons na camada de valência, tendem a perder esses elétrons para adquirir estabilidade, enquanto átomos que apresentam 5 a 7 elétrons tendem a receber esses elétrons. 

Quais elementos não obedecem à regra do octeto? 

As exceções da regra do octeto abrangem elementos que não precisam de 8 elétrons na camada de valência para serem estáveis. 

Há duas condições: elementos estáveis com menos de 8 elétrons e os que se estabilizam com mais de 8 elétrons.

Elementos estáveis com menos de 8 elétrons na camada de valência

Essa condição é conhecida como contração do octeto, sendo comum nos átomos dos elementos do segundo período da Tabela Periódica. Nesse caso, elementos com menos de 8 elétrons na camada de valência são estáveis. 

Exemplos dessa exceção são: o Berílio (Be), Boro (B) e Alumínio (Al). 

O Berílio se estabiliza com quatro elétrons na última camada, enquanto o Boro e o alumínio se estabilizam com seis elétrons na camada de valência. 

Expansão do octeto: elementos estáveis com mais de 8 elétrons na camada de valência

A expansão do octeto refere-se aos elementos que podem continuar estáveis mesmo com mais de 8 elétrons na camada de valência. Em geral, essa expansão acontece com elementos não metálicos a partir do terceiro período. Isso porque esses átomos apresentam mais camadas eletrônicas e assim, possuem mais orbitais para serem preenchidos com os elétrons. 

Essa condição pode ocorrer com o Fósforo (P) e o Enxofre (S) que podem ter 10 e 12 elétrons na camada de valência, respectivamente. 

Regra do octeto: o que é, exceções e mais!

• O que diz a regra do octeto?
• Exceções da regra do octeto
• Exemplos da regra do octeto
  • Oxigênio
  • Flúor
  • Sódio
• Conheça a história da regra do octeto
• Como a regra do octeto cai no Enem e vestibulares

Sabe quando um casal se encontra e, juntos, formam um par perfeito? O relacionamento sai bem-sucedido porque ambos se doam, recebem e compartilham situações, sejam elas adversas ou não! Trata-se de uma química que é muito similar ao que acontece na regra do octeto. Você já ouviu falar nessa teoria?

Pois é exatamente o que vamos abordar nesse post que vai explicar didaticamente esse belo exemplo da Química Orgânica. Vem com a gente e se inspire!

Com o objetivo de conseguir uma estabilidade química nas reações, a regra do octeto foi criada para que o os átomos fiquem com oito elétrons na camada de valência em seu estado fundamental. Assim, conseguem ser semelhantes aos gases nobres.

Nesse processo, as ligações doam, recebem ou compartilham elétrons desde que tudo esteja estável, formando uma camada de valência completa.

Nesse estado, o átomo consegue atingir a distribuição eletrônica igual a de um gás nobre, os elementos menos reativos da tabela periódica (Família 8A).

Isso porque os gases nobres têm oito elétrons na camada de valência. Veja como acontece a troca de energia para que o processo se concretize, tendo como exemplo o cloro.

Tendo o número atômico 17 e sete elétrons na camada de valência, a estabilidade só será alcançada quando vier mais um elétron por meio do compartilhamento, como vemos na imagem a seguir. Tudo graças à regra do octeto!

No entanto, como tudo na vida, a teoria também conta com uma exceção, como veremos agora.

Exceções da regra do octeto

A exceção mais comum na regra do octeto é o caso do Hélio, que tem apenas dois elétrons. Além dele, há outros elementos que descartam oito elétrons para obterem a estabilidade. São eles:

• Berílio: fica estável com apenas quatro elétrons na última camada;
• Boro e Alumínio: estabilizados com seis elétrons na camada de valência.

Além deles, há casos em que os elementos obtêm a estabilidade quando atingem um número de elétrons maior do que oito. Isso acontece com os não metalínicos, a partir do terceiro período.

Dentro dessa situação, estão o Fósforo e o Enxofre. O primeiro pode receber até 10 elétrons, enquanto o segundo doze!

Exemplos da regra do octeto

Além do cloro, demonstrado acima, existem outros exemplos de ligações químicas, como mostraremos agora.

Oxigênio

Com seis elétrons na camada de valência, o oxigênio só fica estável quando as ligações químicas reúnem mais dois elétrons.

Assim, o elemento une-se a dois átomos de hidrogênio e forma a estrutura da água. A ligação é covalente e fica a cargo do hidrogênio o compartilhamento dos seus elétrons.

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Trata-se de um indicador de que, na natureza, tudo é fruto de combinações químicas que formam a vida em seus mais variados elementos.

Flúor

Tendo alto poder de ionização, o Flúor necessita de um elétron para ficar bem próximo de um gás nobre, o neônio.

Para isso, as combinações referentes à regra do octeto necessitam de semelhanças quase que perfeitas em temperatura e pressão por meio de elementos altamente reativos.

Sódio

O Sódio se destaca pelo alto poder de afinidade eletrônica, mas possui baixo potencial de ionização. Ao ser removido um elétron de sua estrutura, é possível chegar a um patamar bem similar de um gás nobre.

Conheça a história da regra do octeto

Desde o final do século XIX já havia indicações de que os compostos de coordenação eram formados pela junção de átomos e moléculas.

Essa união contribuía para que as camadas de valência ficassem satisfeitas ou estáveis.

Após influências de químicos como Alfred Werner e Richard Abegg, que formularam regras anteriores com átomos e valência, Gilbert Lewis conseguiu formular a regra do octeto, em 1916.

Ela começou por meio da teoria do átomo cúbico. Foi ele que descobriu as ligações covalente ou molecular explicadas pelo compartilhamento dos elétrons, formando as moléculas.

Vale destacar que a ligação covalente é aquela que ocorre entre os não-metais com ametais, hidrogênio com não-metais e hidrogênio com hidrogênio.

Como a regra do octeto cai no Enem e vestibulares

Sabendo-se que as questões de Química caem tanto nas perguntas objetivas quanto nas provas dissertativas para profissões na área de Biológicas, nada melhor do que você observar alguns exercícios que abordam a regra do octeto.

1. Uma substância iônica de fórmula X3Y2 é formada por elemento metálico bivalente e um elemento ametálico monovalente. Qual dos elementos a seguir poderia representar o ametal Y presente nesse composto iônico?

a) Potássio

b) Oxigênio

c) Nitrogênio

d) Cloro

e) Alumínio

Se você chegou até aqui, certamente acabou de ler que as ligações covalentes só podem acontecer entre ametais, hidrogênio com não-metais ou de hidrogênio para hidrogênio. Na questão acima, o único elemento que não é metal é o… Nitrogênio!

Portanto, a resposta correta é a letra C.

2. (ITA) Em relação à estrutura eletrônica do tetrafluoreto de carbono, assinale a opção que contém a afirmativa errada:

a) Em torno do átomo de carbono, tem-se um octeto de elétrons.

b) Em torno de cada átomo de flúor, tem-se um octeto de elétrons.

c) A molécula é apolar, embora contenha ligações polares entre os átomos.

d) A molécula contém um momento total de 5·8 = 40 elétrons.

e) Os ângulos das ligações flúor-carbono-flúor são consistentes com a hibridização sp3 do carbono

Essa é uma questão clássica sobre a regra do octeto em que o candidato deve dominar a teoria.

Ao analisar as afirmações em busca da incorreta, você vai perceber que a A está correta, pois o carbono é um elemento que está dentro da teoria.

Lembra que mencionamos o flúor nesse post? Portanto, a B também está certa!

A C está correta porque, na geometria tetraédrica, todos os ligantes são iguais.

Já a D é a resposta que você deve assinalar, pois está totalmente incorreta. Afinal, o tetrafluoreto de carbono tem 4 átomos de flúor (9 elétrons) e 1 de carbono (6 elétrons). Assim, o correto seria 6+9.4= 42 elétrons e não 40 como apresentado na resposta.

A E está certa porque as ligações simples têm átomos e não contam com par de elétrons desemparelhados no carbono. Assim, a geometria será tetraédrica.

Como você pôde ver, a regra do octeto merece uma atenção especial em sua preparação para os vestibulares e Enem.

Portanto, não deixe de conhecer o nosso plano de estudos e esteja a frente da concorrência!

Como ocorre a expansão do octeto?

O que significa a regra do octeto de exemplo?