Die 18-Elektronen-Regel ist ein Spezialfall der MO-Theorie. Sie gilt für Atome ab der vierten Periode des Periodensystems und besagt, dass Komplexe mit 18 Valenzelektronen besonders stabil sind. Sie lässt sich damit auf die meisten Komplexe der Übergangsmetalle anwenden.
Beispiele
Das Übergangsmetall Chrom bildet die Verbindung Chromhexacarbonyl Cr(CO)6, Eisen das stabile Eisenpentacarbonyl Fe(CO)5 während Nickel das besonders stabile Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 bildet. In allen drei Fällen hat das Zentralatom (Oxidationsstufe = 0) dabei 18 Bindungselektronen und damit die Edelgaskonfiguration des Kryptons: Chrom selbst hat sechs Valenzelektronen, Eisen acht und Nickel zehn. Da jedes CO-Molekül zwei Elektronen zur Bindung beisteuert, müssen bei Cr(CO)6 zwölf, bei Fe(CO)5 zehn und bei Ni(CO)4 acht Valenzelektronen dazugerechnet werden.
Grenzen des Modells
Mit der 18-Elektronen-Regel kann z.B. die Stabilität von Ferrocen (18 Elektronen) und der reduzierende Charakter der Metallocenverbindungen Cobaltocen (19 Elektronen) und Nickelocen (20 Elektronen) erklärt werden. Nickelocen ist dabei weniger reaktiv, da sich 2 Elektronen in einem nur schwach antibindenden Orbital befinden. Bei den frühen Übergangsmetallen wird die 18 Elektronenregel oft aus sterischen Gründen nicht erfüllt. Ein Beispiel ist Vanadiumhexacarbonyl V(CO)6. Seine Stabilität kann damit erklärt werden, dass auf Grund der geringen Größe des Vanadium-Teilchens keine Dimerisierung stattfindet.
Siehe auch: