¿Cómo se logra que un elemento químico cumpla con la regla del octeto?

Según la regla del octeto, los átomos son más estable cuando consiguen ocho electrones en la capa de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente. Sin embargo, hay algunas excepciones. Por ejemplo: el hidrogeno tiene un solo orbital con solo un átomo formando un solo enlace.

En definitiva, indica que dos átomos iguales, al enlazarse, desarrollan una organización específica. Al constituirse el enlace por la compartición de los pares de electrones, cada átomo adquiere la estructura de un gas noble. Así, ambos átomos se encontrarán rodeados de ocho electrones en su última capa energética.

La regla del octeto sólo la cumplen totalmente los siguientes elementos carbono C, nitrógeno (N), oxígeno (O) y flúor (F). El resto de los elementos presentan excepciones en un gran número de compuestos, las cuales pueden ser explicadas considerando octetos incompletos (contracción) o una expansión de los mismos.

Excepciones a la regla del octeto

La regla del octeto tiene varias excepciones, o sea, compuestos que alcanzan su estabilidad sin regirse por el octeto de electrones. Átomos como el fósforo (P), azufre (S), selenio (Se), silicio (Si) o helio (He) pueden alojar más electrones de lo sugerido por Lewis (hipervalencia).

Éstos deben cumplir la regla del octeto, quiere decir que deben tener ocho electrones de valencia rodeándolos.

Los átomos que no cumplen la regla del octeto en algunos compuestos son: Fósforo, Azufre, Selenio, Silicio,y helio en general se presenta en elementos del grupo principal a partir del tercer periodo (nP, n≥3).

La estructura de Lewis,​ también llamada diagrama de punto y raya diagonal, modelo de Lewis, diagrama de valencia, diagrama de Lewis o regla de octeto es una representación gráfica que muestra los pares de electrones en guiones o puntos de enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios ...

El fósforo y el azufre son dos elementos que reaccionan con elementos halógenos y hacen compuestos estables con octetos expandidos.

El helio ( ‍ ), el neón ( ‍ ) y el argón ( ‍ ), como elementos del grupo 18, tienen su capa externa completa o satisfacen la regla del octeto. Esto los hace muy estables como átomos individuales. Debido a su falta de reactividad son denominados gases inertes o gases nobles.

Existen tres tipos de excepciones a la regla del octeto, que son: el octeto incompleto, en donde un átomo de una molécula tiene menos de ocho electrones de valencia; las moléculas con número impar de electrones que tienen un número impar de electrones de valencia; y el octeto expandido, donde un átomo tiene más de ocho ...

Considera el sodio: en su forma elemental, tiene un electrón de valencia y es estable. Es bastante reactivo, sin embargo, y no requiere mucha energía para eliminar ese electrón para hacer el ion Na ⁺. Podríamos eliminar otro electrón añadiendo aún más energía al ion, para hacer el ion Na ^{2 +}.

- Octeto incompleto: alguno de los átomos no va a cumplir el octeto. Esto nos pasa cuando tenemos compuestos formados por Boro (B), Berilio (Be) y Aluminio (Al) principalmente.

Para completar el octeto necesita 4 electrones adicionales.

Para cumplir con la regla del octeto, debe ganar un electrón o perder siete electrones.

La regla del octeto establece que los átomos tienden a formar compuestos de manera que les dan ocho electrones de valencia, y así la configuración electrónica de un gas noble. Una excepción a un octeto de electrones es en el caso del primer gas noble, el helio, que sólo tiene dos electrones de valencia.

Si los pares de electrones se comparten entre átomos con electronegatividad igual o muy similar se forma un enlace covalente no polar (por ejemplo, H-H, o C-H), y si los electrones se comparten entre átomos con electronegatividad desigual, se forman enlaces covalentes polares (tal como H-O).

Covalente: ocurre cuando los átomos no metálicos comparten electrones. En este tipo de enlace, los electrones se mueven entre los átomos dando origen a los enlaces covalentes polares (cuando comparten electrones de forma no equitativa) y apolares (cuando se distribuye equitativamente la cantidad de electrones).

Regla del Dueto:

El hidrogeno y el berilio cuando forman enlaces, completan su último nivel energético solo con dos electrones, alcanzando la configuración electrónica del helio. En este caso cumplen con la regla del dueto.

Las excepciones generales a la regla del octeto incluyen moléculas que tienen un número impar de electrones y moléculas en las que uno o más átomos poseen más o menos de ocho electrones.

Los iones con una carga positiva se denominan cationes. Los que tienen carga negativa se denominan aniones. En el cuerpo existen muchas sustancias normales en forma de iones. Los ejemplos comunes incluyen sodio, potasio, calcio, cloruro y bicarbonato.

Los gases nobles (He, Ne, Ar,...) se encuentran en la naturaleza en forma atómica y no tienden a formar compuestos químicos, esto significa que ellos solos son estables y no necesitan unirse a otros átomos.

Un orbital atómico puede tener un máximo de dos electrones y sus espines deben estar alineados. El subnivel 2p consta de tres orbitales: 2px, 2py y 2pz. Cada orbital p tiene dos lóbulos orientados en los ejes x, y y z.

Esto se debe al hecho de que su capa de valencia contiene un conjunto completo de pares de electrones, lo que automáticamente hace que sea imposible formar nuevos pares. La presencia de capas de electrones completas también explica por qué los gases nobles no tienen electronegatividad.

En el caso del hidrógeno se necesitan dos electrones de valencia y en el caso del oxígeno se necesitan 8 para que complete su órbita; de esta manera, cada átomo de hidrógeno comparte su electrón de valencia con uno del oxígeno, para formar un par electrónico, es decir, un enlace.

Los enlaces covalentes pueden ser POLARES O No POLARES (A POLARES). En los enlaces no polares, como los de las moléculas de Cloro, Oxígeno y Nitrógeno, los electrones son compartidos igualmente por los dos núcleos de las moléculas.

Electrones necesarios: Electrones a los que debe llegar cada elemento (siempre serán 8 menos el Hidrógeno que es 2). Electrones disponibles: Electrones que tiene cada elemento en la capa de valencia.

Por ejemplo, un átomo de sodio pierde un electrón para convertirse en un catión sodio, ‍ . Los iones negativos se forman al ganar electrones y se llaman aniones. Los aniones reciben nombres que terminan en "-uro"; por ejemplo, el anión del cloro ( ‍ ) se llama cloruro.