violações da regra de octeto

exceção 2: octetos incompletos

a segunda exceção à regra de octeto é quando há poucos elétrons de Valência que resulta em um octeto incompleto. Há ainda mais ocasiões em que a Regra do octeto não dá a representação mais correta de uma molécula ou íon. Este é também o caso dos octetos incompletos. Espécies com octetos incompletos são muito raras e geralmente são encontradas apenas em alguns compostos de berílio, alumínio e boro, incluindo os hidretos de boro., Vamos dar uma olhada em um tal hidreto, \(BH_3\) (Borano).

Se alguém fosse fazer uma estrutura de Lewis para \(BH_3\) seguintes estratégias básicas para desenho de estruturas de Lewis, seria, provavelmente, com esta estrutura (Figura 3):

o problema com esta estrutura é que o boro tem um octeto incompleto; ele só tem seis elétrons ao seu redor., Os átomos de hidrogênio podem naturalmente ter apenas 2 elétrons em sua concha externa (sua versão de um octeto), e como tal não há elétrons a mais para formar uma dupla ligação com o boro. Pode-se supor que a falha desta estrutura para formar octetos completos deve significar que esta ligação deve ser iônica em vez de covalente., No entanto, o boro tem um electronegativity que é muito semelhante ao hidrogênio, o que significa que há uma probabilidade muito pouco iônica personagem do hidrogênio para o boro obrigações, e, como tal, esta estrutura de Lewis, apesar de não cumprir com a regra do octeto, é provavelmente a melhor estrutura possível para representar BH3 com a teoria de Lewis. Uma das coisas que podem explicar o octeto incompleto de BH3 é que é comumente uma espécie transitória, formada temporariamente em reações que envolvem vários passos.

Let’s take a look at another incomplete octet situation dealing with boron, BF3 (Boron trifluorine)., Como no BH3, o desenho inicial de uma estrutura de Lewis de BF3 irá formar uma estrutura onde o boro tem apenas seis elétrons ao seu redor (Figura 4).

Se você olhar a Figura 4, você pode ver que o flúor átomos possuem extra solitário pares que eles podem usar para fazer ligações adicionais com boro, e você pode pensar que tudo o que você tem a fazer é fazer um par solitário em um bond e a estrutura será correta., Se adicionar uma ligação dupla entre o boro e um dos fluorines temos a seguinte Estrutura de Lewis (Figura 5):

Cada flúor tem oito elétrons e o átomo de boro tem oito bem! Cada átomo tem um octeto perfeito, certo? Mais devagar. Temos de examinar as acusações formais desta estrutura. O flúor que compartilha uma ligação dupla com o boro tem seis elétrons ao seu redor (quatro de seus dois pares solitários de elétrons e um de suas duas ligações com o boro)., Este é um elétron a menos do que o número de elétrons de Valência que teria naturalmente (grupo sete elementos têm sete elétrons de Valência), por isso tem uma carga formal de +1. As duas farinhas que compartilham ligações únicas com o boro têm sete elétrons ao seu redor (seis de seus três pares solitários e um de suas ligações únicas com o boro). Esta é a mesma quantidade que o número de elétrons de Valência que eles teriam por conta própria, então ambos têm uma carga formal de zero. Finalmente, o boro tem quatro elétrons ao seu redor (um de cada uma de suas quatro ligações compartilhadas com flúor)., Este é um elétron a mais do que o número de elétrons de Valência que o boro teria por si só, e como tal o boro tem uma carga formal de -1.

Esta estrutura é suportada pelo fato de que o comprimento de ligação determinado experimentalmente do boro às ligações de flúor em BF3 é menor do que o que seria típico para uma única ligação (ver ordem de ligação e comprimentos)., No entanto, esta estrutura contradiz uma das regras mais importantes da acusação formal: Negativo acusações formais são suposto ser encontradas no mais eletronegativos átomo(s) em um laço, mas na estrutura representada na Figura 5, um positivo formal de carga é encontrado em flúor, que não só é o mais eletronegativos elemento na estrutura, mas o mais eletronegativos elemento em toda a tabela periódica (\(\chi=4.0\)). O boro, por outro lado, com a eletronegatividade muito menor de 2.0, tem a carga formal negativa nesta estrutura., Esta discordância formal de carga-eletronegatividade torna esta estrutura dupla-ligada impossível.

no entanto, a grande diferença de eletronegatividade aqui, ao contrário do BH3, significa ligações polares significativas entre boro e flúor, o que significa que há um alto caráter iônico para esta molécula. Isto sugere a possibilidade de um semi-iônico estrutura, como visto na Figura 6:

Nenhum destes três estruturas é o “correto” estrutura nesta instância., A estrutura mais” correta ” é provavelmente uma ressonância de todas as três estruturas: a com o octeto incompleto (Figura 4), A com a ligação dupla (figura 5), e a com a ligação iônica (Figura 6). A estrutura que mais contribui é provavelmente a estrutura incompleta do octeto (devido à Figura 5 ser basicamente impossível e a Figura 6 não corresponder com o comportamento e propriedades do BF3). Como podem ver, mesmo quando existem outras possibilidades, os octetos incompletos podem retratar melhor uma estrutura molecular.,

Como nota lateral, é importante notar que BF3 frequentemente se liga com um íon F A fim de formar BF4-ao invés de ficar como BF3. Esta estrutura completa o octeto de boro e é mais comum na natureza. Isto exemplifica o fato de que octetos incompletos são raros, e outras configurações são tipicamente mais favoráveis, incluindo ligação com íons adicionais como no caso de BF3 .