Conheça a Teoria do Octeto

A chamada Teoria do Octeto foi proposta pelo físico e químico estadunidense Gilbert Newton Lewis. Basicamente, essa teoria prevê que são necessários oito elétrons na camada de valência para se chegar à estabilidade de um gás nobre. Continue lendo para entender mais a respeito e conferir exemplos. Esse é um tema recorrente em provas do Enem e vestibulares. 

O que é a Teoria do Octeto?

Newton Lewis, responsável pela elaboração da Teoria do Octeto, observou ao longo dos seus estudos que a interação atômica acontece para que os elementos envolvidos alcancem a estabilidade eletrônica de um gás nobre. Em outras palavras, o objetivo é que cada elemento tenha oito elétrons na camada de valência.

Porém, em algumas moléculas, ocorre o que se chama de expansão ou contração do octeto. Isso significa que o átomo central estabelece mais ou menos ligações do que é previsto. É importante entender a Teoria do Octeto para assimilar alguns dos conteúdos mais relevantes da química.

Como a Teoria do Octeto funciona? 

De forma natural, todos os sistemas buscam uma maneira de se tornar mais estáveis, o mesmo vale para o átomo. Os átomos nada mais são do que as “partículas-base” de qualquer matéria. Cada átomo tem uma eletrosfera na sua estrutura. O químico quântico e bioquímico estadunidense Linus Pauling dividiu essa eletrosfera em níveis e subníveis de energia.

Diagrama de distribuição de elétrons de Linus Pauling

Para demonstrar de que forma se dá a distribuição de elétrons em torno do núcleo de um átomo, Pauling desenvolveu um diagrama, confira abaixo: 

Nível de energia 

n = 1     1s

n = 2     2s   2p

n = 3     3s   3p   3d 

n = 4     4s   4p    4d   4f

n = 5     5s   5p     5d   5f

n = 6     6s   6p     6d

n = 7     7s   7p

Esse é o diagrama de Linus Pauling sem elétrons. 

Observe que cada nível e subnível comporta uma determinada quantidade de elétrons. Para que seja mais fácil de entender, imagine que cada nível é uma prateleira e que cada subnível é uma caixa. Cada caixa comporta dois elétrons. Um átomo se torna estável quando ocorre o emparelhamento de todos os seus elétrons, ou seja, quando todas as suas caixas apresentam dois elétrons cada. 

Que tal um exemplo?

Para ser mais fácil de entender o conceito da Teoria do Octeto, daremos como exemplo a distribuição eletrônica do oxigênio (O). Esse elemento apresenta oito elétrons em seu estado natural. 

 

K  1s2                                              s                p

L   2s2   2p4                 L -       1 1    

M   3s   3p   3d                                   

Observe que na camada de valência (camada L, subnível p) há dois elétrons desemparelhados. Esses elétrons é que estabelecerão ligação química com outros elementos para formar pares eletrônicos. 

Importante!

A Teoria do Octeto tem como base a matemática da somatória dos elétrons. Então, se todos os subníveis da última camada eletrônica tiverem dois elétrons cada, haverá oito elétrons na camada de valência no total. A consequência é que o átomo terá estabilidade. 

Gases nobres

Os gases nobres merecem um tópico à parte porque são os únicos elementos que podem ser encontrados na natureza em forma monoatômica, isto é, sem realizar ligação com outro átomo.

Esse fato se deve à característica da estabilidade eletrônica que eles possuem. Quase todos os gases nobres têm oito elétrons na camada de valência, ou seja, estão de acordo com a regra do octeto. A única exceção é o gás hélio, que apresenta somente dois elétrons. 

Conheça as exceções da Teoria do Octeto

Há compostos que conseguem se tornar estáveis tendo mais ou menos de oito elétrons na camada de valência. Esses casos representam as exceções à Teoria do Octeto. 

Expansão do octeto

A expansão do octeto acontece especialmente com o fósforo (P) e o enxofre (S). Esses são átomos consideravelmente grandes tendo o subnível “d”. Nesse caso, o átomo consegue comportar mais de oito elétrons na sua última camada.

Confira a seguir o exemplo da estrutura da molécula de hexafluoreto de enxofre:

          F

          

F                        F

            S

F                         F

 

             F

Nesse exemplo temos o hexafluoreto de enxofre, em que o elemento central ficou com 12 elétrons, ou seja, ficou com mais de 8, o necessário para alcançar a estabilidade de acordo com a Teoria do Octeto. Nesse exemplo ocorreu uma expansão do octeto. 

Contração do octeto

Esse processo acontece com o berílio (Be), com o boro (B) e também com alguns óxidos de nitrogênio.

Confira o exemplo abaixo da estrutura molecular de trifluoreto de boro:

       F

       │

       B

  ∕           \

F              F

Nesse exemplo do trifluoreto de boro, os átomos de flúor adquirem os 8 elétrons necessários na camada de valência através de compartilhamento eletrônico com o boro. Está de acordo com a regra do octeto, porém, o átomo central (o boro) não fica estável porque tem seis elétrons, isso é o que se chama de contração do octeto.

Agora você já conhece a Teoria do Octeto. Para conferir mais conteúdos como este, navegue pelo blog do Hexag!