Leite aus dem Aufbau-Prinzip die Oktettregel her

Question

ich habe eine Aufgabe, die ich nicht ganz verstehe:

Was besagt die Edelgasregel ? Leiten Sie außerdem aus dem Aufbau-Prinzip die Oktettregel her.

Mir ist bewusst, was die Edelgasregel besagt, jedoch komme ich nicht auf die Lösung der zweiten Teilaufgabe ..

Bedanke mich im Voraus !

Answer 1

Hi, hier chemweazle,

Zu
Leite aus dem Aufbau-Prinzip die Oktettregel her
Video-Empfehlung hierzu : musstewissen Chemie Oktett-Regel nach Lewis

Die Aufgabenstellung mit dem Wort herleiten irritiert mich auch schon sehr für längere Zeit.
Ersetzt man jedoch das Wort herleiten durch das Wort abzählen, dann käme ich mit dieser Aufgabenstellung vielleicht gedanklich zurecht.

Edelgase(noble gases) gehen keine Verbindungen ein. Das gilt eigentlich streng genommen für die ersten drei Vertreter: Helium, Neon und Argon. Vom Krypton kennt man seit Jahrzehnten das Difluorid KrF₂ und vom Xenon seit dem Jahr 1962 eine Reihe von Fluor- und Sauerstoffverbindungen.

Die Ionisationsenergien sind im Vergleich zu anderen Elementen in der gleiche Zeile im Periodensystem am höchsten. Das heißt die Elektronen sitzen besoders fest in den Schalen, haben also eine relativ geringere potentielle Energie und somit eine geringere Elektronische Gesamtenergie. Die Gesamtenergie ist die Summe aus Kinetischer und Potentieller Energie der Elektronen.
Das Helium hat ein Elektronenduett, die K-Schale ist mit 2 Elektronen besetzt. Bei den höheren Homologen ist in der äussersten Schale ein Elektronenoktett, bestehend aus 2 s-Elektronen und 6 p-Elektronen in den Unterschalen.
Die Elektronenverteilung, auch Elektronenkonfiguration genannt, ist somit energiearm. Deshalb versuchen viele Elemente bei chem. Reaktionen mit Reaktionspartnern auch diese Elektronenkonfiguration (Oktett), beim Wasserstoff ist es das Duett, zu erreichen.

Auflistung der Elektronenkonfigurationen einiger Edelgase:

• Helium mit 2 Elektronen: [He] K²
• Neon mit 10 Elektronen: [Ne] K² L⁸ mit Berücksichtigung der Unterschalen: 1s² 2s² 2p⁶
• Argon: mit 18 Elektronen: [Ar] K² L⁸ M⁸ mit Berücksichtigung der Unterschalen: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
• Krypton: mit 36 Elektronen: [Kr]K² L⁸ M¹⁸ N⁸ mit Berücksichtigung der Unterschalen: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶

Zur Anschauung und zum Nachzählen; Herleiten, der Duett-Oktett-Regel vom Meister Lewis sind Beispiele von chem. Reaktionen bei denen Ionenkristalle, also Salzartige Verbindungen, entstehen, aufgelistet. Man kann sehen, dass das Kation durch Abgabe der Valenzelektronen die Elektronenkonfiguration des vorrangegangenen Edelgases, das was im Periodensystem eine Zeile oberhalb steht, annimmt. Das entstandene Anion erreichte durch Aufnahme von Elektronen die Auffüllung der äussersten Schale zum Oktett, das ist die Elektronenkonfiguration des nachfolgenden Edelgases, welches in der gleiche Periode(Zeile) des Periodensystems steht.

Skizze: Ausschnitt aus dem Periodensystem bis einschließlich 3. Periode(Zeile)

Beispiele:

Bildung von Lithiumhydrid, LiH als Ionenkristall angenommen
In der Flamme oder einem heißem Gas reagieren Lithiumatome mit Wasserstoffatomen in einer Redoxreaktion.

Die Alkalielementatome(Lithiumatome) haben die Elektronenkonfiguration: K² L¹ oder mit Berücksichtigung der Unterschalen 1s² 2s¹

oder einfacher gesagt ein Elektron mehr als das Helium [He] 2s¹

Das Oxidationsmittel Wasserstoff, was das Elektron vom Lithiumatom entreißt hat die Konfiguration K¹ oder 1s¹, also ein Elektron weniger, als das nachfolgende Edelgas Helium.

Beim Lithiumhydrid besitzt das Lthiumkation die gleiche Edelgaskonfiguration wie das vorangegangene Edelgas Helium, nähmlich Li⁽⁺⁾: K², also [He], das Elektronen-Duett

Das Hydridion (Anion), H^(-): K² oder 1s², also [He], das Elektronen-Duett

Skizze LiH

Bildung von Lithiumfluorid LiF

Das Fluoratom, das Halogenatom(Halogen : Salzbildner), hat die E-Kofiguration K² L⁷, also ein Elektron weniger, als das Argon, das nachfolgende Edelgas in der gleichen Zeile(Periode) im Periodensystem.

Das Fluoridion(Halogenidion), das Anion, hat jetzt die Edelgaskonfiguration: K² L⁸, also [Ar]

Skizze LiF

Bildung von MgO

Das Erdalkalimetall Magnesium hat 2 Elektronen mehr (Gesamtzahl 12 Elektronen), als das Edelgas Neon (Gesamtzahl 10 Elektronen).

Mg⁰: K² L⁸ M², [Ne] M²

Ne: K² L⁸ , [Ne]

Das Magnesiumkation, Mg⁽²⁺⁾ hat die gleiche Elektronenkonfiguration wie das Neon, und somit ein Oktett in der Außenschale.

Das Oxidationsmittel, das Chalkogen(Erzbildner) Sauerstoffatom hat insgesamt 8 Elektronen, also 2 Elektronen weniger, als Neon.

O-Atom: K² L⁶

Das Oxidion, O^(2-),das Anion im Magnesiumoxid hat die Neonkonfiguration K² L⁸, also [Ne].

Skizze MgO

Bildung von NaCl
Das Alkalimetallatom Natrium hat elf Elektronen, ein Elektron mehr, als das Neon.

Na⁰: K² L⁸ M¹, also [Ne] M¹

Das Natriumkation, Na⁽⁺⁾ hat die Neonkonfiguration von 10 Elektronen, Oktett in der Außenschale, [Ne], K² L⁸

Na⁽⁺⁾: K² L⁸, [Ne]

Das Chloratom, Halogenatom,die Gesamtelektronenzahl ist 17, hat mit sieben Ausseneletronen nur 1 Elektron weniger, als das Edelgas Argon mit 18 Elektronen.

Chloratom: K² L⁸ M⁷

Chloridion, Cl^(-); 18 Elektronen, wie Argon, [Ar]-Konfiguration, K² L⁸M⁸

Skizze NaCl

Beim Chlorwasserstoff H-Cl

Im Daniell´schen Hahn, das ist wie ein Schweißbrenner, wird Wasserstoff mit Chlor statt Sauerstoff zu Chlorwasserstoff verbrannt.
In der heißenFlamme reagieren Chloratome und Wasserstoffatome in einer Redoxreaktion miteinander zu Chlorwasserstoffgas.
Im H-Cl- Molekül hat das Chloratom sein Oktett und das Wasserstoffatom sein Duett erreicht.

Skizze HCl