"Oktettregelen"

[Gjest Gjest]

Jeg jobber nå med naturfag på førte året på vgs. Har en veldig dårlig lærer, så tenkte jeg kunne spørre her?

Står en del i boka om oktettregelen, altså at atomene ønsker å fylle opp det ytterste elektronkallet med 8 elektroner, fordi det da er stabilt. For de grunnstoffene som brukes som eksempel i læreboka er jo det greit, for man bruker aldri noe særlig av de med høyere atomnr enn klor så langt jeg har sett.

Problemet mitt er at når man kommer litt "høyere" opp i periodesystemet, og det begynner å bli mange elektroner, er det jo elektronskall med plass til 32 elektroner. Går disse også under oktettregelen, at de blir stabile med 8 elektroner? For meg høres dette veldig rart ut, de burde jo være stabile når elektronskallet er fylt opp...? Og er det isåfall en definisjon på når oktettregelen gjelder og ikke?

Håper noen kan hjelpe meg med dette!

[Gjest Gjest]

Nå er det en stund siden jeg hadde kjemi, men det er flere elektronskall (orbitaler). Det innerste har f eks plass til to (tenk på hydrogen og helium - helium har to elektroner og er ekstremt stabilt). Neste skallet har plass til 8, etter hvert blir det fler enn 8 det er plass til, så oktettregelen er en forenkling. Selv om det heller ikke er så enkelt som at et elektronskall med plass til et større antall elektroner fylles opp rett fram - det er ulike energinivåer i orbitalen som fylles opp i en bestemt rekkefølge og 8 er et av de stabile nivåene.

Bra spørsmål, viktig å prøve å forstå det man leser

[Gjest ts]

Ok - takk for svar, selv om det egentlig ikke gjorde meg så mye klokere... Men da vet jeg ihvertfall at det er noe som gjør at man fyller opp med åtte alltid, det er bare for avansert for boka (og tydeligvis læreren). Helt håpløst, er så mange ting som jeg ikke skjønner noenting av, fordi de skal forenkle ting så voldsomt at det ikke henger på greip lengre! Mye enklere å lære hvordan det faktisk er, og så se sammenhengene! Læreren min mumlet bare noe om at 32 gikk opp i 8 gangen med 4, og uansett var det ikke pensum så det var ikke noe å lure på...

[Gjest Gjest]

Skjønner egentlig at du ikke ble så mye klokere av svaret mitt, for jeg har delvis svart litt på siden av det du spør om

Du kan se på tabellen under tillatte orbitaler her http://no.wikipedia.org/wiki/Orbital ..

Jeg merker at jeg tenker litt feil nå, så tør ikke svare noe mer Men oktettregelen fungerer veldig bra i praksis.

Kanskje jeg kommer tilbake og svarer mer når jeg har hatt eksamen, jeg sitter egentlig og leser noe helt annet...

[Gjest Gjest]

Da er jeg tilbake og har lest litt kjemi på lørdagskvelden Noe som gjør at oktettregelen oftest gjelder, er som forsøkt forklart dette med orbitaler (s, p, d, f) - og at det er det samme antall valenselektroner i alle grunnstoffene i en rekke i periodesystemet. Antagelig kan du finne periodesystemer hvor det er angitt antall elektroner i hver orbital, det står i hvert fall i min gamle kjemibok fra universitetet.

NB - jeg har skrevet litt feil og misvisende i innleggene over, du kan si at SKALLET er det som gir hovedkvantetallet 1, 2, 3 osv foran orbitalbokstaven: 1s, 2s, 2p osv. Orbitalene er altså mer delnivåer (delkvantetall) i hvert elektronskall.

Men det ER unntak fra regelen også, når du kommer nedover til de tyngre stoffene og i den raden hvor fosfor og svovel er, sistnevnte fordi de har tomme d-orbitaler hvor det er plass til 10 elektroner. Svovel kan f eks danne 6 kovalente bindinger (to ledige elektronplasser i 3p og 10 i 3d), fosfor 5...

Jeg regner med at dette er litt komplisert, jeg skal ikke si 100% at jeg har gjengitt det riktig nå heller selv om jeg har kunnet dette en gang Men det bekrefter forhåpentligvis noen av tankene dine. Boka og læreren din forenkler Og selv om det er nødvendig å forenkle er det jo litt dumt å få feil svar når man lurer på noe.

Hvis du er kjempeinteressert i dette her anbefaler jeg deg å lese litt om kvanteteori og atommodeller, og om kovalente bindinger, orbitaler og Lewisstruktur.

[Gjest digger kjemi]

Tror ikke du skal bry deg så mye om dette, det spiller ingen rolle for det nivået av kjemi du er på nå.

Det er slik som gjest har forklart, de forskjellige orbitalene har forskjellige energinivåer og elektronene plasseres i dem etter tur. Elektronene og atomene "vil ha" lavest mulig energi, da er de mest stabile. Orbitalene gjør dette mulig for atomer som har svært mange elektroner rundt seg. De forskjellige orbitalene har plass til 2 eller flere elektroner. Elektronene fordeler seg til hver orbital, inntil det er flere elektroner enn orbitaler. Da fylles hver orbital opp. Dette er grunnlaget for danningen av stabile molekyler.

Jeg husker ikke dette veldig godt fordi det ikke lenger er relevant for min utdanning, men jeg forstod det veldig lett da jeg tok kjem 100 og kjem 110 på UiB.

Du må prøve å ikke tenke for komplisert fordi kjemi på videregående er egentlig ikke veldig komplisert - ALT er forenklet. Det er dårlig at ikke læreren din kan det, men det er altså ikke pensum og noe dere behøver å lære dere. Du gjør det bare vanskelig for deg selv ved å prøve å forstå mer enn det som er pensum - da blir du bare forvirret fordi du hopper over en del kunnskap som du ennå ikke har tilegnet deg som gjør dette lettere å forstå.

Men det er et godt spørsmål, og til og med jeg som ELSKET kjemi på videregående kom aldri på å lure på dette.

[Gjest ullen]

Jeg ser at andre har forklart om orbitaler. Dette er ikke pensum på videregående, men dukker opp i "generell kjemi" på universitetet, men er du interessert skader det ikke å lese om det på egenhånd.

Oktettregelen stemmer som regel for grunnstoff i hovedgruppene.

Her er det mulig å stille spørsmål og kjemi og lese tidligere svar:

http://www.kjemi.no/spor/

http://www.kjemi.no/spor/svar.php

[Gjest ts]

Oi, her var det kommet mange svar! Takk!

Jeg synes generelt naturfag er veldig spennende, og kunne godt tenkt meg å kanskje gå videre med dette etter vgs. Får se om vgs tar knekken på lærelysten før jeg kommer så langt... Siden jeg er over gjennomsnittet interessert, ser jeg med en gang en del logiske feil i det vi lærer, og blir veldig frustrert da læreren vår ikke en gang klarer å forklare dette på en grei måte. Om han hadde sagt at det er forenklet, egentlig handler det om orbitaler, men dette skal man gå igjennom på høyere nivåer, hadde det jo vært greit, at 8 gikk opp i 32 hjalp meg liksom ikke så mye... Føler det blir så dumt når jeg bare forstår ting halvveis, selv om jeg kan alt som står i boka føler jeg ikke at jeg kan det allikevel fordi det ikke er logisk...

Men takk for svar alle sammen, da skal jeg sette meg ned å se på orbitalteori i juleferien!

[Gjest orbitalgjesten]

Jeg anbefaler deg i hvert fall å ta kjemi på videregående Lærern kan riktignok ødelegge litt, jeg hadde selv en ganske dårlig kjemilærer i 2KJ (eller han var faglig flink, heldigvis, men en dårlig pedagog.. i 3KJ hadde vi en super lærer). Men er en interessert i faget klarer man å lære seg mye selv, dessuten er det jo endel lærere som er såpass at det hjelper å spørre dem om konkrete ting... Det er et veldig interessant fag som favner mye, og vurderer du å gå videre innen helse eller realfag er det veldig nyttig å ha med seg (og hvis ikke mener jeg uansett det er allmennyttig, mye informasjon om f eks innhold i ulike produkter, forurensning, mutagener, hormonhermere osv - du får et bedre grunnlag for å vurdere medias skriblerier og folks misoppfatninger, selv om du "bare" har 2 og 3KJ).

[AnonymBruker]

Naturfaglæreren min sa det var på samme måte med elektronene rundt kjernen som planeter rundt solen. Jeg tror dette er et greit bilde å bruke. Men hvordan skallene kommer inn i bildet vet jeg ikke. Skulle likt å visst hvorfor det er begrenset hvor mange elektroner man kan ha i hvert skall. Er det noen slik begrensning på antall planeter?

[ilcrappo]

Naturfaglæreren min sa det var på samme måte med elektronene rundt kjernen som planeter rundt solen. Jeg tror dette er et greit bilde å bruke. Men hvordan skallene kommer inn i bildet vet jeg ikke. Skulle likt å visst hvorfor det er begrenset hvor mange elektroner man kan ha i hvert skall. Er det noen slik begrensning på antall planeter?

Planetmodellen er nok en veldig dårlig modell å bruke for bunden elektronbevegelse rundt en kjerne. Grunnen er at sistnevnte følge kvantemekaniske lover, som gir opphav til oppførsel som er veldig forskjellig fra hva tilfelle er for planetbevegelse. Skallmodellen er basert på en forenklet modell der ett elektron beveger seg i bane rundt en kjerne med et potensial med perfekt sfærisk symmetri. Dette kan man tenke seg er tilfelle for et hydrogenatom, der man har ett elektron i bane rundt ett proton. Når man løser dette idealiserte problemet kvantemekanisk så finner man at løsningene faller inn i klasser definert ved energitilstanden, der de ulike klassene kan klassifiserer i henhold til et sett egenskaper knyttet til symmetriegenskapene til potensialet. Jo høyere energien til en gitt klasse er, desto flere tilhørende tilstander vil den ha med samme energi. Det er disse tilstandene med samme energi som definerer skallene. Hvis man nummererer skallene utover med heltallet N så finner man at skall nummer N har 2*N^2 tilhørende undertilstander med samme energi.

For atomer med flere elektroner kan man tenke seg at man kan anvende den samme skallmodellen, og at elektronene vil fordele seg blant skallene med lavest energi først. Men for et slikt mangepartikkelscenario vil problemet kompliseres pga. vekselvirkninger mellom elektronene. Vekselvirkningene gjør at problemet ikke lenger er sfærisk symmetrisk og skallfordelingen vil ikke lenger være like enkel. Tilstandene innen samme skall som tidligere hadde samme energi vil nå bli splittet opp og ikke lenger ha samme energi. Noen tilstander får litt høyere energi mens andre får litt lavere. Dermed vil man få tilfeller der noen tilstander innen et gitt skall har lavere energi enn andre tilstander i innenforliggende skall som i utgangspuntet skal ha lavere energi i henhold til skallmodellen. Elektronfyllingen vil da ikke lenger følge skallstrukturen fra den forenklede modellen.

Det skal sies at selv for hydrogenatomet så vil man ikke ha en perfekt inndeling av energitilstandene slik som i den idealiserte modellen, til tross for at det bare er ett elektron. Grunnen er at spinnet til elektronet gir opphav til magnetisk moment som vil vekselvirke med det ytre magnetfeltet fra kjernen og elektronet banebevegelse. Dette vil resultere i en finsplitting av energinivåene.