Qu’est-ce que la règle de l’octet ?

La règle de l’octet est une règle de chimie de base qui permet une mémorisation aisée de certaines propriétés atomiques. Selon cette règle empirique utile, de nombreux atomes, sinon la plupart, essaieront de perdre ou de gagner des électrons pour en avoir un total de huit dans la couche externe. Les scientifiques ont découvert qu’un atome est le plus stable avec huit électrons dans la couche externe, et les atomes semblent essayer de se déplacer vers cet équilibre.

La popularité de la règle de l’octet est généralement attribuée à Gilbert Lewis, un scientifique et professeur né dans le Massachusetts au début du 20e siècle. Alors qu’il enseignait à l’Université Harvard en 1902, Lewis s’est inspiré de ses propres recherches ainsi que de celles d’un chimiste allemand contemporain, Richard Albegg, pour créer un modèle pour la règle de l’octet. L’idée existait depuis un certain temps, bien que Lewis ait été le premier à visualiser le concept, théorisant que les atomes avaient une structure cubique concentrique à huit coins, créant ainsi le désir de huit électrons. Le terme règle de l’octet a été popularisé par un autre chimiste travaillant sur le même concept, un scientifique américain nommé Irving Langmuir.

La stabilité et la réactivité d’un atome sont généralement liées à la configuration de ses électrons. Les gaz nobles, tels que le néon, l’argon, le krypton et le xénon, ont tendance à avoir huit électrons sur la couche d’énergie externe. L’hélium est une exception majeure à la règle de l’octet, n’ayant que deux électrons. Lorsqu’un atome a huit électrons, il est généralement considéré comme stable et ne réagit généralement pas avec d’autres éléments. Les atomes avec moins de huit électrons sont souvent beaucoup plus réactifs et se joindront ou créeront des liaisons avec d’autres atomes pour tenter d’atteindre le niveau de l’octet.

Les chimistes et les étudiants déconcertés font rapidement remarquer que la règle de l’octet ne doit pas du tout être considérée comme une règle, car il existe de nombreuses exceptions à ce comportement. Ce n’est guère surprenant ; comme les éléments sont si largement variables dans le comportement dans d’autres cas, il serait extrêmement inhabituel que tous souscrivent à cette règle intéressante. L’hydrogène, par exemple, n’a qu’un seul électron, ce qui l’empêche d’avoir suffisamment d’espace pour que sept autres électrons puissent s’accrocher à d’autres atomes. Le béryllium et le bore n’ont respectivement que deux et trois électrons, et de même ne pourraient jamais atteindre un octet complet.

Certains atomes, comme le soufre, peuvent en fait avoir plus de huit électrons sur la couche externe. Le soufre a six électrons, mais habituellement seulement deux sont disponibles pour se lier. Parfois, un processus d’absorption d’énergie se produira, provoquant l’excitation des six électrons et leur disponibilité pour la liaison, ce qui rend possible un total de 12 électrons sur la couche externe.