Chemie Grundlagen

Chemie Grundlagen
Physikalische Chemie

Oktettregel

In diesem Beitrag erklären wir dir die Oktettregel, beschreiben ihr Anwendungsgebiet und nennen einige Beispiele. Außerdem lernst du hier Ausnahmen der Oktettregel kennen und erfährst den Unterschied zur Edelgasregel.

Falls dir ein Video zum besseren Verständnis von Lerninhalten eher zusagt, so bist du hier an der richtigen Adresse – schau in unser Video  rein!

Inhaltsübersicht

Oktettregel einfach erklärt

Die Oktettregel ist ein Spezialfall der Edelgasregel und besagt, dass Atome, im Normalzustand oder bei der Bildung von Ionen oder Molekülen, eine Elektronenkonfiguration mit maximal acht Valenzelektronen anstreben. Dadurch versuchen sie eine energetisch günstige Edelgaskonfiguration zu erreichen. Mit Ausnahme von Helium (1s^2) lautet diese nach dem Orbitalmodell s^2p^6.

Merke
In den meisten Fällen gilt sie nur für die Hauptgruppenelemente ab einschließlich der 2. Periode. So erreichen etwa die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Natrium, Magnesium und Aluminium in den meisten ihrer Verbindungen die Elektronenkonfiguration des Edelgases Neon mit acht Valenzelektronen.

Die Atome Kohlenstoff (beispielsweise als Diamant), Stickstoff und Fluor (jeweils als N_2– und F_2-Molekül) und Sauerstoff (in Form von Ozon), erfüllen selbst in ihrer elementaren Form die Oktettregel.

Oktettregel Ausnahmen

Wie für viele andere Regeln existieren auch für die Oktettregel diverse Ausnahmen.

So könntest du zum Beispiel für das Disauerstoffmolekül O_2 eine Valenzstrichformel aufstellen, die die Regel zwar erfüllt. Allerdings haben Messungen bereits gezeigt, dass diese Verbindung zwei freie Radikale enthält. Darüber hinaus wandelt sich das Sauerstoffmolekül bei der Reaktion mit den Alkalimetallen Kalium, Rubidium oder Caesium in das Hyperoxid-Ion O_2^- Dieses beinhaltet eine ungerade Anzahl von Elektronen und verletzt somit ebenfalls die Regel.

Außerdem sind die Stickoxide Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO_2) weitere Ausnahmen der Oktettregel. Bei diesen Molekülen handelt es sich um beständige Radikale ebenso mit einer ungeraden Elektronenanzahl.

Oktettregel, Ausnahmen, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid
direkt ins Video springen
Oktettregel Ausnahmen

Desweiteren gilt die Regel in erster Linie nur für stabile Verbindungen. In einigen Reaktionen entstehen Zwischenprodukte. Diese sind zwar instabil und reagieren daher sofort weiter, können allerdings nachgewiesen werden. Das Chlorradikal, Carbokationen, Nitrene und Carbene sind einige Beispiele hierfür.

Für die Elemente der höheren Perioden existieren deutlich mehr Ausnahmen. So bilden beispielsweise Blei oder Zinn Kationen in der zweiwertigen Oxidationsstufe mit einem allein stehendem Elektronenpaar.

Zusätzlich existiert mit der Oktetterweiterung eine Ausweitung der klassischen Oktettregel. So gibt es einige Moleküle, wie etwa Phosphorpentafluorid (PF_5), Schwefelhexafluorid (SF_6) und Iodheptafluorid (IF_7), die formal das Elektronenoktett überschreiten. Für diese Verbindungen nutzen wir alternative Beschreibungen, wie etwa Mehrzentrenbindungen oder partiell ionische Formulierungen (zum Beispiel PF_4^+F^-). Da diese Moleküle zwar die Elektronenanzahl von acht überschreiten, aber dennoch stabile Verbindungen darstellen, spricht man von der Oktetterweiterung.

Schließllich gibt es noch Moleküle, für die du zwar Oktettregel-konforme Lewis-Formeln aufstellen kannst, aber mehr als vier kovalente Bindungsstriche für ein Atom nutzt. Typische Beispiele hierfür sind etwa Schwefelsäure (H_2SO_4) und Schwefeldioxid (SO_2), welche nicht als Ausnahmen gewertet werden sollten.

Jetzt neu
Teste Dein Wissen mit Übungsaufgaben

Oktettregel und Edelgasregel

Im Gegensatz zur speziellen Oktettregel ist die Edelgasregel die allgemeinere Gesetzmäßigkeit. Letztere sagt aus, dass die Atome anderer Elemente als der Edelgase stets versuchen die besonders stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen. Dies geschieht in chemischen Reaktionen einerseits indem sie durch die vollständige Aufnahme oder Abgabe von Elektronen ionische Bindungen eingehen. Oder andererseits indem sie die Elektronen durch Bildung kovalenter Bindungen mit anderen Atomen teilen.

So erfüllen beispielsweise der Wasserstoff und die leichten Kationen der 2. Periode Li^+, Be^{2+}, und B^{3+} die Oktettregel nicht, aber die Edelgasregel schon. Das liegt daran, dass die dazugehörige Edelgaskonfiguration von Helium, 1s^2 nach dem Schalenmodell, nur zwei Elektronen besitzt. Somit handelt es sich bei den genannten Elementen eher um eine formale Ausnahme der Regel.

Zuletzt sei an dieser Stelle noch die 18-Elektronen-Regel genannt. Diese besagt, dass Komplexe mit 18 Valenzelekronen besonders stabil sind. Sie gilt häufig für die Elemente der Nebengruppen und ist somit, genau wie die Oktettregel, ein Spezialfall der Edelgasregel.


Andere Nutzer halten diese Inhalte aus dem Bereich „Chemie Grundlagen“ für besonders klausurrelevant

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.