Luyện tập Quy tắc Octet

Theo quy tắc octet, các nguyên tử có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt tới cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm với 8 electron lớp ngoài cùng (trừ helium).

Cấu hình electron nguyên tử của Flourine  (F): 1s²2s²2p⁵ (có 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng).

→ Xu hướng cơ bản của nguyên tử Flourine khi hình thành liên kết hóa học là nhận thêm 1 electron để đạt được lớp vỏ có 8 electron ở lớp ngoài cùng như của khí hiếm Neon.

Cấu hình electron của R⁺: 1s²2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.

Nguyên tử R nhường 1 electron để tạo thành cation R⁺:

R  → R⁺ + 1e.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử R: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ (Z = 19).

⇒ R là K, có hóa trị I.

Oxide cao nhất của R là: K₂O.

Phân tử H₂O được hình thành bởi 2 ion H⁺ và 1 ion O^2-.

Nguyên tử nguyên tố hydrogen cho đi 1 electron tạo thành H⁺ để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm

Nguyên tử nguyên tố oxygen nhận 2 electron tạo thành O^2- để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm Ne

Nguyên tử Y có 15 proton ⇒ Z_Y= số proton = 15

Cấu hình electron của Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

⇒ có 5 electron lớp ngoài cùng, xu hướng nhận thêm 3 electron để đạt được cấu hình electron của khí hiếm gần nhất là Ar.

Do đó ion được tạo thành từ Y có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Oxygen (Z= 8) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁴

⇒ Có 6 electron lớp ngoài cùng.

Khí hiếm gần nhất là: Ne (Z = 10): 1s²2s²2p⁶

Do đó, nguyên tử Oxygen phải nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững với 8 electron lớp ngoài cùng theo quy tắc octet.

Ta có: 

Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ Có 1 electron lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường 1 electron. 

F (Z = 9): 1s²2s²2p⁵ ⇒ Có 7 electron lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận 1 electron. 

Khi hình thành liên kết hóa học trong phân tử NaF: nguyên tử Na nhường 1 electron hóa trị tạo thành hạt mang điện tích dương, nguyên tử F nhận 1 electron tạo thành hạt mang điện tích âm.

Các hạt này đều đạt cấu hình electron bão hòa theo quy tắc octet và có điện tích trái dấu nên hút nhau.

Nguyên tử X có Z = 12. Cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²

⇒ Có 2 electron lớp ngoài cùng

⇒ Có xu hướng nhường electron lớp ngoài cùng để có cấu hình electron bền vững giống khí hiếm Ne: 1s²2s²2p⁶

Boron (Z = 5): 1s²2s²2p¹

Boron có 3 electron lớp ngoài cùng, là phi kim (trường hợp đặc biệt) nên không nhường electron.

Potassium (Z = 19): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Potassium có 1 electron lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường đi 1 electron này khi hình thành liên kết hóa học.

Magnesium (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s²

Magnesium có 2 electron lớp ngoài cùng nên xu hướng nhường đi 2 electron này khi hình thành liên kết hóa học.

Fluorine (Z = 9): 1s²2s²2p⁵

Fluorine có 7 electron lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận thêm 1 electron khi hình thành liên kết hóa học.

Oxygen (Z = 8) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴ → có 6 electron lớp ngoài cùng = có xu hướng nhận 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Neon (Z = 10) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶ → có 8 electron lớp ngoài cùng = đây là cấu hình electron bền vững nên không có xu hướng nhường hoặc nhận electron.

Fluorine (Z = 9) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁵ → có 7 electron lớp ngoài cùng → xu hướng nhận 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Magnesium (Z = 12) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s² → có 2 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Oxygen (Z = 8) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴ → có 6 electron lớp ngoài cùng = có xu hướng nhận 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Neon (Z = 10) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶ → có 8 electron lớp ngoài cùng = đây là cấu hình electron bền vững nên không có xu hướng nhường hoặc nhận electron.

Carbon (Z = 6) có cấu hình electron: 1s²2s²2p² → có 4 electron lớp ngoài cùng = có xu hướng nhận 4 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Magnesium (Z = 12) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s² → có 2 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Các nguyên tử liên kết với nhau thành phân tử để mỗi nguyên tử trong phân tử đạt được cơ cấu electron ổn định, bền vững.

Sodium có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s¹

Khi tham gia hình thành liên kết hóa học, sodium có khuynh hướng nhường 1 electron để đạt được cấu hình electron giống với khí hiếm neon.

Theo quy tắc octet (bát tử): Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng tạo thành lớp vỏ ngoài cùng có 8 electron tương ứng với khí hiếm gần nhất (hoặc 2 electron với khí hiếm helium).

Nguyên tử kim loại có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng

⇒ Để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm thì nhường electron sẽ dễ hơn

⇒ Trở thành phần tử mang điện dương gọi là cation.

S (Z = 16) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴. Có 6 electron lớp ngoài cùng. Khí hiếm gần nhất là: Ar (Z=18): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Do đó, S có xu hướng nhận 2 electron để trở thành ion mang điện tích âm.

S + 2e → S^2-.

Khí hiếm có cấu hình dạng ns²np⁶ (ngoài ra có He là 1s²)

Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn

Đặt số p = số e = Z; số n = N

Ta có tổng số hạt của nguyên tử X là 34: 2Z + N = 34 (1)

Số hạt mạng điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10: 2Z – N = 10 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) thu được Z = 11 và N = 12

Ta có thể tìm ra được X là Na (Z = 11)

Cấu hình electron của nguyên tử Na là: 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ Có 1 electron lớp ngoài cùng 

Do đó, nguyên tử Na phải nhường đi 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững với 8 electron lớp ngoài cùng theo quy tắc octet.