Oktettregel och undernivåer
Jag förstår inte hur man ska tänka kring denna regeln, så alla atomer sträver efter fullt yttre elektronskal, vilket vanligen är 8 men sen fanns det också undernivåer av vissa skal, där det ryms olika många elektroner/orbitaler
Exempel Kalcium, vilket har 2 8 8 2, där 2 elektroner fanns i N-skalets undernivå, hur får denna atom en fullt yttre elektronskal?
Den fullständiga modellen består av s, p, d och f-orbitaler. Kalciums elektronkonfiguration är 1s22s22p63s23p64s2. Siffran framför varje bokstav kallas för huvudkvanttal och det är den som brukar kallas för ”skal”. Den upphöjda siffran visar hur många elektroner som finns i ett sådant skal i respektive orbitaltyp.
Första skalet innehåller 2 elektroner (1s2)
Andra skalet innehåller 8 elektroner (2s22p6)
Tredje skalet innehåller 8 elektroner (3s23p6)
Fjärde skalet innehåller 2 elektroner (4s2)
När man har nått orbitalerna med huvudkvanttal 3 finns det ytterligare en orbitaltyp, d-orbitalerna som rymmer 10 elektroner. Dessa börjar fyllas efter 4s-orbitalen, dvs man börjar fylla på det tredje skalet igen. Det innebär att det tredje skalet maximalt kan innehålla 18 elektroner (3s23p63d10).
Kalciumatomen har ju egentligen redan fyllda orbitaler, men 4s-elektronerna avges ganska lätt eftersom de befinner sig långt ifrån atomkärnan och därför känner av en ganska svag attraktion. Om de avges får en kalciumjon elektronkonfigurationen 1s22s22p63s23p6 vilket motsvarar 2 elektroner i K-skalet, 8 elektroner i L-skalet och 8 elektroner i M-skalet.
Var det svaret på din fråga? Om ni inte alls har snackat om detta så kan det vara lite knepigt att förstå sig på.
Hej!
Med oktettregeln menar man atomkärnors strävan efter att det yttersta elektronskalet ska ha 8 elektroner, d.v.s. en atomkärna med 8 valenselektroner. Inte att det yttersta elektronskalet ska vara fullt.
Tar man Kalcium som exempel, som har elektronkonfigurationen 2 8 8 2, uppnår Kalcium ädelgasstruktur (i enlighet med Oktettregeln) genom att två elektroner lossnar från kärnan så den får elektronkonfigurationen 2 8 8. Då har det yttersta elektronskalet 8 elektroner, precis som för ädelgaserna som Helium. Det är därför det kallas ädelgasstruktur. Ett tillstånd med 8 valenselektroner innebär att elektronerna är fördelade på ett extra energisnålt läge, vilket de gärna befinner sig i.
Extra kommentar:
Som du nämnde, har elektronlager olika undernivåer, där varje undernivå har en egen "energinivå". Alltså, jämför man elektroner som befinner sig på olika undernivåer, så har de olika energinivåer! I varje undernivå finns ett visst antal orbitaler och varje orbital har plats för 2 elektroner. Anledningen till att Kalcium har 2 elektroner i N-skalet trots att det finns plats i M-skalet är för M-skalets högsta undernivå är mer energirikt än N-skalets lägsta undernivå, så därför väljer elektronerna att placera sig där istället, för elektroner föredrar det mest energisnåla läget.
Fick du svar på frågan?
Så en atom som har t.ex 12 eletroner på M skalet/ 2 styckna d orbitaler strävar efter att ta bort 4 elektroner så att den har 8 elektroner i skalet?
Jo, jag är lite vilse då jag läser kapitel 3 av kemi 1 boken men jag var bara nyfiken, jag läser boken själv utan en kurs/lärare så jag har aldrig pratat om detta, svenska är inte mitt modersmål så det blir svårt ibland att första texten
Tyvärr fungerar det inte riktigt så. Oktettregeln gäller inte för övergångsmetaller och alla atomer som har icke-komplett fyllda d-orbitaler är övergångsmetaller.
En atom med 12 elektroner i M-skalet borde ha elektronkonfigurationen 1s22s22p63s23p63d44s2 och det borde i så fall vara en kromatom eftersom det är en kromatom som har 24 elektroner. Krom är dock ett exempel på ett typiskt beteende hos övergångsmetallerna - de gör inte som man tror att de ska göra. Krom har i verkligheten tagit en av 4s-elektronerna och lagt i 3d-orbitalerna, dvs konfigurationen är 1s22s22p63s23p63d54s1.
Det betyder att en kromatom bara har en elektron i det yttersta skalet (4s1). Man kan då tro att krom vill avge en elektron och bilda en envärt positiv Cr+-jon, men det är inte vad man observerar experimentellt. Kromjoner bildar istället trevärt positiva Cr3+-joner, dvs kromatomerna ger normalt iväg tre elektroner.
Det finns inget enkelt sätt att förutspå att det blir på det sättet. Oktettregeln fungerar bra för grupperna 1-2 och 14-18, men den fungerar inte alls för övergångsmetallerna. Du måste helt enkelt lära dig vilken typ av joner som övergångsmetallerna normalt sett bildar. Om du hör ”järn” ska du lära dig utantill att järn kan bilda joner med laddningen +2 eller +3. Du behöver såklart inte kunna detta för alla övergångsmetaller, utan det räcker med de viktigaste metallerna och deras joner som jag har sammanställt här:
Om du vill veta varför det egentligen blir som det blir så är anledningen att en atom avger elektroner så länge det kostar mindre energi att avge en elektron än man får ut av att binda elektronen till en annan atom. Det är lite som att du alltid kommer att satsa pengar så länge du är garanterad att få mer pengar tillbaka. Vissa elektroner är svårare än andra att avge, dvs det kostar olika mycket energi att avge elektroner. Det kostar t.ex. mycket energi att avge en elektron från en full orbital. Då ska det frigöras väldigt mycket energi av att binda en frigjord elektron till en annan atom för att en sådan sak ska äga rum.
