Chimie générale/Règle de l’octet et exceptions

Il existe peu d’exceptions à la règle de l’octet.

Deux électronsEdit

La principale exception à la règle est l’hydrogène, qui est à son énergie la plus basse lorsqu’il a deux électrons dans sa coquille de valence. L’hélium (He) est similaire en ce qu’il n’a, lui aussi, de la place que pour deux électrons dans sa seule coquille de valence.

L’hydrogène et l’hélium n’ont qu’une seule coquille électronique. La première coquille n’a qu’une orbitale s et aucune orbitale p, elle ne contient donc que deux électrons. Par conséquent, ces éléments sont plus stables lorsqu’ils ont deux électrons. Vous verrez occasionnellement de l’hydrogène sans électrons, mais H+ est beaucoup moins stable que l’hydrogène avec un ou deux électrons.

Le lithium, avec trois protons et électrons, est le plus stable lorsqu’il abandonne un électron.

Moins d’un octuorModification

Les autres exceptions notables sont l’aluminium et le bore, qui peuvent bien fonctionner avec six électrons de valence. Prenons l’exemple de BF3. Le bore partage ses trois électrons avec trois atomes de fluor. Les atomes de fluor suivent la règle de l’octuple, mais le bore ne possède que six électrons. Bien que les atomes ayant moins d’un octuor puissent être stables, ils tenteront généralement de former une quatrième liaison pour obtenir huit électrons. BF3 est stable, mais il formera BF4- lorsque cela sera possible. La plupart des éléments situés à gauche du groupe du carbone ont si peu d’électrons de valence qu’ils se trouvent dans la même situation que le bore : ils sont déficients en électrons. Les éléments déficients en électrons présentent souvent des liaisons métalliques plutôt que covalentes.

Plus qu’un octuorEdit

Au cours de la période 3, les éléments situés à droite du tableau périodique ont des orbitales d vides. Les orbitales d peuvent accepter des électrons, ce qui permet à des éléments comme le soufre, le chlore, le silicium et le phosphore d’avoir plus d’un octuor. Des composés tels que PCl5 et SF6 peuvent se former. Ces composés possèdent respectivement 10 et 12 électrons autour de leurs atomes centraux.

L’hexafluorure de xénon utilise des électrons d pour former plus d’un octuor. Ce composé montre une autre exception : un composé de gaz noble.

Même le palladium possède 18 électrons dans sa coquille de valence

Nombres impairsModification

Certains éléments, notamment l’azote, ont un nombre impair d’électrons et forment des composés assez stables. L’oxyde nitrique a pour formule NO. Quelle que soit la façon dont les électrons sont partagés entre les atomes d’azote et d’oxygène, il est impossible que l’azote ait un octet. Il aura sept électrons à la place. Une molécule avec un électron non apparié est appelée un radical libre et les radicaux sont très réactifs, si réactifs que beaucoup d’entre eux n’existent que pendant une fraction de seconde. En ce qui concerne les radicaux, le NO et le NO2 sont en fait remarquablement stables. A basse température, NO2 réagit cependant avec lui-même pour former N2O4, son dimère, qui n’est pas un radical.

Le dioxyde d’azote possède un électron non apparié. (Notez la charge positive au-dessus du N).

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