כלל האוקטט
כלל האוקטט (Octet בתרגום מילולי - שמיניה) הוא כלל אצבע כימי הקובע כי אטומים נוטים להיקשר בקשר כימי כך שלכל אחד מהם יש שמונה אלקטרונים ברמת הערכיות הגבוהה ביותר שלו, בדומה לקונפיגורציה האלקטרונית של גז אציל. על מנת להשלים קליפת ערכיות מלאה, אטומים מגיבים באמצעות קבלת אלקטרונים, מסירתם או שיתופם. הכלל מתקיים בקבוצות של היסודות הראשיים, ובייחוד אצל פחמן, חנקן חמצן וקבוצת ההלוגנים.
במונחים פשוטים יותר, האלקטרונים מסודרים במספר שכבות, או מעטפות, סביב גרעין האטום. בכל מעטפת, מלבד המעטפת הפנימית, יכולים להיות שמונה אלקטרונים, אך לא לכל אטום יש מספיק אלקטרונים כדי למלא את המעטפת החיצונית שלו. מולקולות נוטות להיות יציבות כאשר לאטומים שלהן יש שמונה אלקטרונים במעטפתם החיצונית, ולכן אטום שחסרים לו אלקטרונים ייטה להיקשר לאטום אחר אם ביחד הם יוכלו להשלים מעטפת.
לדוגמה, לחמצן יש שישה אלקטרונים במעטפת החיצונית שלו (כלומר, חסרים לו שני אלקטרונים), ולפחמן יש ארבעה אלקטרונים במעטפת החיצונית שלו (כלומר, חסרים לו ארבעה אלקטרונים). לכן אטום פחמן ייטה להיקשר לשני אטומי חמצן (כמתואר באיור), כך שלכל אחד מאטומי החמצן יהיו שני אלקטרונים משותפים עם אטום הפחמן (כל זוג נקודות אדומות באיור מתאר אלקטרון. הנקודות הכחולות הן אלקטרונים בלתי קושרים.) בצורה זו מספר האלקטרונים הכולל לא השתנה, אך סביב כל אטום נעים שמונה אלקטרונים, שחלקם נעים גם סביב אטום אחר.
במעטפת של גזים אציליים, לעומת זאת, יש שמונה אלקטרונים, ולכן הם כמעט לא פעילים כימית, כלומר, נדיר שהם יוצרים קשרים כימיים עם אטומים או מולקולות.
יוצאים מן הכלל
- קליפת הערכיות הראשונה מכילה שני אלקטרונים בלבד. על כן, עבור קליפת ערכיות זו, מתקיים כלל הדואט (בתרגום מילולי - זוג). כך, יציבותו הכימית של אטום המימן (שלו אלקטרון אחד) מושגת באמצעות קבלת אלקטרון יחיד, זו של ליתיום (שלו שלושה אלקטרונים) באמצעות איבודו, ואילו אטום ההליום, שלו שני אלקטרונים, הוא אטום יציב.
- כלל האוקטט המצומצם (כמו בורון באינטראקציה BF3).
- אטומים בעלי שלוש רמות של אלקטרונים או יותר מסוגלים להרחיב את קליפותיהם החיצוניות על מנת ליצור מספר רב של קשרים. כך, למשל, יוצרים זרחן וגפרית את התרכובות PCl5 ו-SF6 בהתאמה.
- אם לאטום המרכזי במולקולה יש אורביטלי d ריקים, אז הוא יכול להכיל יותר מ-8 אלקטרונים ברמת הערכיות. רק אל-מתכות מהמחזור השלישי - בטבלה המחזורית - ומעלה (אם ברמת הערכיות שלהם אורביטלי הd ריקים), מסוגלים להרחיב את האוקטט שלהם - ליותר מ-8 אלקטרונים.
- אצל רדיקלים חופשיים יש מספר שונה של אלקטרונים.
- כלל 18 האלקטרונים חל על מתכות מעבר.
ראו גם
כלל האוקטט22463272