Was ist die Oktettregel?

Die Oktettregel ist eine grundlegende chemische Regel, die das einfache Auswendiglernen bestimmter atomarer Eigenschaften ermöglicht. 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 entwickeln. Die Idee gab es schon seit einiger Zeit, obwohl Lewis der erste war, der das Konzept visualisierte und die Theorie aufstellte, dass Atome eine konzentrische kubische Struktur mit acht Ecken hätten, was den Wunsch nach acht Elektronen weckte. Der Begriff Oktettregel wurde von einem anderen Chemiker, der an demselben Konzept arbeitete, populär gemacht, 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 haben in der Regel acht Elektronen auf der äußeren Energieschicht. Helium ist eine große Ausnahme von der Oktettregel, da es nur zwei Elektronen hat. Wenn ein Atom acht Elektronen hat, gilt es im Allgemeinen als stabil und reagiert normalerweise nicht mit anderen Elementen. Atome mit weniger als acht Elektronen sind oft viel reaktiver und werden sich mit anderen Atomen verbinden oder Bindungen mit ihnen eingehen, um zu versuchen, die Oktettebene zu erreichen.

Chemiker und verwirrte Studenten weisen schnell darauf hin, dass die Oktettregel eigentlich gar nicht als Regel angesehen werden sollte, da es viele Ausnahmen von diesem Verhalten gibt. Dies ist kaum überraschend; Da sich Elemente in anderen Fällen im Verhalten so stark unterscheiden, wäre es für alle äußerst ungewöhnlich, sich dieser interessanten Regel anzuschließen. Wasserstoff zum Beispiel hat nur ein Elektron, was verhindert, dass er genügend Platz für sieben andere Elektronen hat, um sich von anderen Atomen einzuklinken. Beryllium und Bor haben nur zwei bzw. drei Elektronen und könnten ebenfalls nie ein volles Oktett erreichen.

Einige Atome, wie zum Beispiel Schwefel, können tatsächlich mehr als acht Elektronen auf der äußeren Schicht haben. Schwefel hat sechs Elektronen, aber normalerweise stehen nur zwei für die Bindung zur Verfügung. Manchmal tritt ein Energieabsorptionsprozess auf, bei dem alle sechs Elektronen angeregt werden und für die Bindung zur Verfügung stehen, wodurch insgesamt 12 Elektronen auf der äußeren Schicht möglich sind.