Was ist die Oktettregel?
Die Oktettregel ist eine chemische Grundregel, mit der sich bestimmte atomare Eigenschaften leicht merken lassen. Nach dieser nützlichen Faustregel werden viele, wenn nicht die meisten Atome versuchen, Elektronen zu verlieren oder zu gewinnen, um insgesamt acht in der äußeren Hülle zu haben. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass ein Atom mit acht Elektronen in der äußeren Schicht am stabilsten ist, und die Atome scheinen zu versuchen, sich in Richtung dieses Gleichgewichts zu bewegen.
Die Popularität der Oktettregel wird im Allgemeinen Gilbert Lewis zugeschrieben, einem in Massachusetts geborenen Wissenschaftler und Professor des frühen 20. Jahrhunderts. Während seiner Lehrtätigkeit an der Harvard University im Jahr 1902 stützte sich Lewis auf seine eigenen Forschungen sowie die des zeitgenössischen deutschen Chemikers Richard Albegg, um ein Modell für die Oktettregel zu erstellen. Die Idee bestand schon seit einiger Zeit, obwohl Lewis als erster das Konzept visualisierte und theoretisierte, dass Atome eine konzentrische kubische Struktur mit acht Ecken hatten, wodurch der Wunsch nach acht Elektronen entstand. Der Begriff Oktettregel wurde von einem anderen Chemiker populär gemacht, der an demselben Konzept arbeitete, einem amerikanischen Wissenschaftler namens Irving Langmuir.
Die Stabilität und Reaktivität eines Atoms hängt normalerweise von der Konfiguration seiner Elektronen ab. Edelgase wie Neon, Argon, Krypton und Xenon neigen dazu, acht Elektronen auf der äußeren Energieschicht zu haben. Helium ist mit nur zwei Elektronen eine wichtige Ausnahme von der Oktettregel. Wenn ein Atom acht Elektronen hat, wird es im Allgemeinen als stabil angesehen und reagiert normalerweise nicht mit anderen Elementen. Atome mit weniger als acht Elektronen sind oft weitaus reaktiver und verbinden sich oder bilden Bindungen mit anderen Atomen, um das Oktettniveau zu erreichen.
Chemiker und verwirrte Studenten weisen schnell darauf hin, dass die Oktettregel eigentlich gar nicht als Regel zu betrachten ist, da es viele Ausnahmen zu diesem Verhalten gibt. Das ist kaum überraschend; Da das Verhalten von Elementen in anderen Fällen so unterschiedlich ist, ist es äußerst ungewöhnlich, dass sich alle an diese interessante Regel halten. Wasserstoff hat zum Beispiel nur ein Elektron, wodurch verhindert wird, dass sieben weitere Elektronen an anderen Atomen hängen bleiben. Beryllium und Bor haben nur zwei bzw. drei Elektronen und könnten in ähnlicher Weise niemals ein volles Oktett erreichen.
Einige Atome wie Schwefel können tatsächlich mehr als acht Elektronen auf der äußeren Schicht haben. Schwefel hat sechs Elektronen, aber normalerweise stehen nur zwei zur Bindung zur Verfügung. Manchmal findet ein energieabsorbierender Prozess statt, bei dem alle sechs Elektronen angeregt werden und für die Bindung zur Verfügung stehen, wodurch insgesamt 12 Elektronen auf der äußeren Schicht möglich werden.