Oktettregel

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Die Oktettregel wird auch Acht-Elektronen-Regel genannt: sie besagt, dass die Atome eine Edelgaskonfiguration mit acht äußeren Elektronen, sogenannte Valenzelektronen, anstreben. Damit möchte das Atom eine möglichst energetisch günstige Edelgaskonfiguration erreichen. 

Die Oktettregel ist ein Spezialfall der Edelgasregel.

Die Oktettregel lautet nach dem Orbitalmodell . Nur Helium gilt mit  als Ausnahme.


Oktettregel: Jedes Atom möchte die im Periodensystem am nächsten gelegene Edelgaskonfiguration erreichen.




Der Hintergrund der Oktettregel


Elemente existieren in der Natur nur in seltenen Fällen als reine Elemente. In der Regel gehen sie mit anderen Elementen aus energetischen Gründen eine Bindung ein. Diese Bindungen bezeichnet man als chemische Verbindungen. 

Eine der bekanntesten chemischen Verbindungen ist Wasser (H2O) mit der Verbindung von zwei Wasserstoffatomen (H2) und Sauerstoff (O). 


Allerdings sind nicht alle Verbindungen stabil. Die Verbindung von Wasserstoffatomen (H2) mit einem Argon (Ar) ist beispielsweise instabil und wird daher nicht eingegangen.

Die Anzahl der äußeren Elektronen beeinflusst das chemische Verhalten der Atome entscheidend. Acht Außenelektronen sorgen für eine besondere Stabilität, weshalb die Elemente der achten Hauptgruppe im Periodensystem besonders stabil sind.



Edelgasregel und Oktettregel


Die Oktettregel ist ein Spezialfall innerhalb der Edelgasregel. Die Edelgasregel gilt als eine allgemeinere Gesetzmäßigkeit und besagt, dass Atome versuchen, die besonders stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen. 

Die Edelgaskonfiguration kann erreicht werden 


  1. durch die vollständige Abgabe oder Aufnahme von Elektronen (Ionenbindung) oder 
  2. durch die Teilung der Elektronen mit anderen Atomen durch kovalente Bindungen.



Atome können also die Edelgasregel erfüllen und gleichzeitig die Oktettregel nicht erfüllen. Dies ist beispielsweise bei Wasserstoff und den leichten Kationen der zweiten Periode Li+, Be2+, und B3+ der Fall. Begründet wird dies damit, dass die Edelgaskonfiguration von Helium nur zwei Elektronen besitzt.

Neben der Edelgasregel und der Oktettregel gibt es auch noch die 18-Elektronen-Regel. Sie ist ebenfalls, wie die Oktettregel, ein Spezialfall der Edelgasregel und besagt, dass Komplexe mit 18 Valenzelektronen besonders stabil sind.


Die Atome der Oktettregel


Die Oktettregel gilt hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems. Dazu gehören die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Natrium, Magnesium und Aluminium. Sie gehen in der Regel in ihren Verbindungen die Elektronenkonfiguration des Edelgases Neon mit acht Valenzelektronen ein.



Quelle: Bild von Gerd Altmann auf Pixabay

 

Bereits in ihrer elementaren Form erfüllen die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff (N2), Fluor (F2) und Sauerstoff die Oktettregel.




Die Ausnahmen der Oktettregel


Die Oktettregel gilt vor allem für stabile Verbindungen. Abseits davon gibt es allerdings auch einige Ausnahmen.

Umso höher die Periode in der sich die Elemente befinden, desto mehr Ausnahmen von der Oktettregel gibt es. Die Elemente Zinn und Blei befolgen beispielsweise nicht die Oktettregel, da sie auch Kationen in der zweiwertigen Oxidationsstufe mit einem einsamen Elektronenpaar bilden.



Disauerstoffmolekül O2


Eine dieser Ausnahmen betrifft zudem das Disauerstoffmolekül O2. Zwar ist es möglich, eine Valenzstrichformel aufzustellen, die die Oktettregel erfüllt, allerdings besitzt das Sauerstoffmolekül in Wirklichkeit zwei freie Radikale.


Außerdem verwandelt sich das Disauerstoffmolekül bei der Reaktion mit den Alkalimetallen Kalium, Rubium oder Caesium in das Hperoxid-Ion O2-, welches eine ungerade Anzahl von Elektronen besitzt.



Stickoxide


Eine weitere Ausnahme der Oktettregel betrifft die Stickoxide Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Diese beiden Moleküle sind beständige Radikale und besitzen daher eine ungerade Elektronenzahl.



Instabile Zwischenprodukte

Bei einigen Reaktionen der Atome entstehen Zwischenprodukte, die instabil sind und sofort weiter reagieren. Solche nachgewiesenen Zwischenprodukte sind unter anderem Chlorradikal, Carbokationen, Nitrene und Carbene.



Oktetterweiterung der Oktettregel


Neben der Oktettregel existiert zusätzlich eine Oktetterweiterung. Diese Erweiterung gilt für Moleküle, die das Elektronenoktett überschreiten, also mehr als acht Elektronen besitzen. Da diese Moleküle allerdings dennoch stabile Verbindungen herstellen, gelten sie als Oktetterweiterung.


Die entsprechenden Moleküle sind unter anderem Phosphorpentafluorid (PF5), Schwefelhexafluorid (SF6) und Iodheptafluorid (IF7). Bei ihnen spricht man von Mehrzentrenbindung oder partiell ionischen Formulierungen.


Zusätzlich gibt es noch Moleküle, für die du zwar eine Formel nach der Oktettregel aufstellen kannst, die jedoch mehr als vier kovalente Bindungsstriche für ein Atom haben. Zu ihnen gehören Schwefelsäure und Schwefeldioxid. Diese gelten jedoch nicht als Ausnahmen.



Die Oktettregel – Alles Wichtige auf einen Blick!


Wenn du bis hier gelesen hast, weißt du nun alle wichtigen Fakten zur Oktettregel. In kurzen Stichpunkten findest du hier nun nochmal die wichtigsten Punkte zusammengefasst:


  • Die Oktettregel besagt, dass die Atome eine Edelgaskonfiguration mit acht äußeren Elektronen anstreben


  • Die Oktettregel ist ein Spezialfall innerhalb der Edelgasregel


  • Hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems begründen die Oktettregel


  • Die Oktettregel gilt vor allem für stabile Verbindungen


  • Umso höher die Periode in der sich die Elemente befinden, desto mehr Ausnahmen von der Oktettregel gibt es, zum Beispiel Blei und Zinn


  • Disauerstoffmolekül O2, Stickoxide und instabile Zwischenprodukte gehören zu den Ausnahmen der Oktettregel


  • Die Oktetterweiterung gilt für Moleküle die mehr als acht Elektronen besitzen



Wunderbar!

Wenn du noch mehr über die unterschiedlichen Regeln in der Chemie lernen willst, dann sieh dir doch den Artikel zur Edelgasregel auf StudySmarter an.


Finales Oktettregel Quiz

Frage

Was ist die Oktettregel?

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Antwort


Die Oktettregel besagt, dass jedes Atom die im Periodensystem am nächsten gelegene Edelgaskonfiguration erreichen möchte.


Frage anzeigen

Frage

Für welche Elemente gilt die Oktettregel?

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Antwort


Die Oktettregel gilt hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems. Dazu gehören die Elemente 

  • Kohlenstoff
  • Stickstoff
  • Sauerstoff
  • Fluor
  • Natrium
  • Magnesium
  • Aluminium
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Frage

Weshalb gilt die Oktettregel vor allem für die Hauptgruppenelemente der zweiten Periode?

Antwort anzeigen

Antwort


Die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Natrium, Magnesium und Aluminium gehen in der Regel in ihren Verbindungen die Elektronenkonfiguration des Edelgases Neon mit acht Valenzelektronen ein.


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Frage

Welche Elemente erfüllen bereits in elementarer Form die Oktettregel?

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Antwort


Die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff (N2), Fluor (F2) und Sauerstoff erfüllen in elementarer Form die Oktettregel.


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Frage

Für welche Art von Verbindung gilt die Oktettregel vor allem?

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Antwort


Die Oktettregel gilt vor allem für stabile Verbindungen


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Frage

Weshalb befolgen Zinn und Blei die Oktettregel nicht?

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Antwort


Die Elemente Zinn und Blei befolgen die Oktettregel nicht, da sie auch Kationen in der zweiwertigen Oxidationsstufe mit einem einsamen Elektronenpaar bilden.


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Frage

Wie hängen die Perioden im Periodensystem mit der Oktettregel zusammen?

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Antwort


Die Oktettregel gilt hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems. Umso höher die Periode in der sich die Elemente befinden, desto mehr Ausnahmen von der Oktettregel gibt es.


Frage anzeigen

Frage

Weshalb gehört das Disauerstoffmolekül zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

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Antwort


Es ist möglich eine Valenzstrichformel aufzustellen, die die Oktettregel erfüllt, allerdings besitzt das Sauerstoffmolekül in Wirklichkeit zwei freie Radikale.


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Frage

Weshalb gehören die Stickoxide zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

Antwort anzeigen

Antwort


Die Stickoxide Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) sind beständige Radikale und besitzen daher eine ungerade Elektronenzahl.


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Frage

Weshalb gehören die Zwischenprodukte zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

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Antwort


Bei einigen Reaktionen der Atome entstehen Zwischenprodukte, die instabil sind und sofort weiter reagieren. Aufgrund ihrer Instabilität zählen sie nicht zur Oktettregel. Solche nachgewiesenen Zwischenprodukte sind unter anderem Chlorradikal, Carbokationen, Nitrene und Carbene.


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Frage

Wofür gilt die Oktetterweiterung der Oktettregel?

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Antwort


Diese Erweiterung gilt für Moleküle, die das Elektronenoktett überschreiten, also mehr als acht Elektronen besitzen.


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Frage

Wie bezeichnet man Atombindungen die zur Oktetterweiterung zählen?

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Antwort


Bei ihnen spricht man von Mehrzentrenbindung oder partiell ionischen Formulierungen.


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Frage

Zählen Schwefelsäure und Schwefeldioxid zur Oktettregel?

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Antwort

Sie sind Moleküle für die man zwar eine Formel nach der Oktettregel aufstellen kann, die jedoch mehr als vier kovalente Bindungsstriche für ein Atom haben. Zu ihnen gehören Schwefelsäure und Schwefeldioxid. Sie gelten jedoch nicht als Ausnahmen und gehören zur Oktettregel

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Frage

Wie lautet die Bezeichnung der Oktettregel nach dem Orbitalmodell?

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Antwort


Die Oktettregel lautet nach dem Orbitalmodell


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Frage

Weshalb gibt es chemische Bindungen?

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Antwort


Elemente existieren in der Natur nur in seltenen Fällen als reine Elemente. In der Regel gehen sie mit anderen Elementen aus energetischen Gründen eine Bindung ein.


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