Hóa học lớp 10 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 10: Quy tắc octet

Chương 3: Liên kết hóa học · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Bài 10: Quy tắc octet theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp

10 11 12

Môn

Toán học Vật lý Hóa học Ngữ văn Tiếng Anh Sinh học Lịch sử Địa lý Giáo dục kinh tế & pháp luật Tin học Công nghệ

I. Khái niệm liên kết hóa học

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

- Trong các phản ứng hóa học, chỉ có các electron thuộc lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng tham gia vào quá trình tạo thành liên kết (electron hóa trị).

- Các electron hóa trị của nguyên tử một nguyên tố được quy ước biểu diễn bằng các dấu chấm đặt xung quanh kí hiệu nguyên tố.

II. Quy tắc octet

- Quy tắc octet (bát tử): Khi hình thành liên kết hóa học, 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.

- Ví dụ 1: Vận dụng quy tắc octet trong sự hình thành phân tử nitrogen (N₂)

Liên kết giữa 2 nguyên tử nitrogen (N) trong phân tử nitrogen (N₂) được tạo thành do mỗi nguyên tử N đã góp chung 3 electron hóa trị, tạo nên 3 cặp electron chung.

Phân tử N₂ được biểu diễn:

xung quanh mỗi nguyên tử N đều có 8 electron.

- Ví dụ 2: Vận dụng quy tắc octet trong sự tạo thành phân tử NaF.

Nguyên tử sodium có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Nếu mất đi 1 electron nguyên tử sodium sẽ tạo thành hạt mang điện dương, có cấu hình electron bền vững, giống với khí hiếm gần nhất là Ne.

Viết gọn: Na → Na⁺ + 1e

Nguyên tử fluorine có 7 electron ở lớp ngoài cùng. Khi nhận vào 1 electron nguyên tử fluorine sẽ tạo thành hạt mang điện âm, có cấu hình electron bền vững giống khí hiếm Ne.

Viết gọn: F + 1e → F^-

Các hạt tạo thành Na⁺; F^- có điện tích trái dấu hút nhau tạo nên phân tử NaF.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Quy tắc octet (quy tắc bát tử): Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của các nguyên tố nhóm A có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần kề với 8 electron ở lớp ngoài cùng (hoặc 2 electron đối với Helium).
Nguyên tử kim loại có $1, 2, 3$ electron lớp ngoài cùng có xu hướng nhường electron để tạo thành ion dương (cation) mang điện tích $+1, +2, +3$ có cấu hình $ns^2 np^6$ .
Nguyên tử phi kim có $5, 6, 7$ electron lớp ngoài cùng có xu hướng nhận thêm electron để tạo thành ion âm (anion) mang điện tích $-3, -2, -1$ đạt cấu hình octet bền vững.
Khi hai nguyên tử phi kim kết hợp, chúng có xu hướng dùng chung các cặp electron để cả hai nguyên tử cùng đạt cấu hình octet bền vững.
Một số trường hợp ngoại lệ không thỏa mãn octet: phân tử có số electron lẻ ( $NO, NO_2$ ), phân tử thiếu octet ( $BF_3, BeCl_2$ ), phân tử mở rộng octet ( $PCl_5, SF_6$ ).

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Nội dung quy tắc octet là gì và tại sao con số 8 lại mang lại tính bền vững đặc biệt cho lớp vỏ electron?

Quy tắc octet: Các nguyên tử có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt được cấu hình electron bền vững giống khí hiếm với 8 electron ở lớp ngoài cùng (

ns^2 np^6

, hoặc 2 electron đối với Helium). Con số 8 mang lại tính bền vững đặc biệt vì khi đó phân lớp

s

đã chứa tối đa

2e

và phân lớp

p

chứa tối đa

6e

, tạo thành các cặp electron ghép đôi hoàn toàn đối xứng trong không gian, làm giảm thế năng của hệ nguyên tử xuống mức tối thiểu, khiến nguyên tử trở nên cực kì trơ và bền vững.

Giải thích xu hướng nhường/nhận electron của nguyên tử Natri (

Z = 11

) và Clo (

Z = 17

) theo quy tắc octet.

- Nguyên tử

\text{Na}

(

Z = 11

): Cấu hình

1s^2 2s^2 2p^6 3s^1

. Lớp ngoài cùng có 1 electron. Để đạt octet,

\text{Na}

có xu hướng nhường đi

1e

ở lớp 3 để lộ ra lớp 2 có 8 electron bền vững (

2s^2 2p^6

), tạo thành cation

\text{Na}^+

\text{Na} \to \text{Na}^+ + 1e

. - Nguyên tử

\text{Cl}

(

Z = 17

): Cấu hình

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5

. Lớp ngoài cùng có 7 electron. Để đạt octet,

\text{Cl}

có xu hướng nhận thêm

1e

để đạt cấu hình

3s^2 3p^6

của khí hiếm Ar, tạo thành anion

\text{Cl}^-

\text{Cl} + 1e \to \text{Cl}^-

Tại sao nguyên tử Carbon (

Z = 6

) lại có xu hướng góp chung electron thay vì nhường hoặc nhận 4 electron?

Nguyên tử Carbon (

1s^2 2s^2 2p^2

) có 4 electron lớp ngoài cùng. Năng lượng cần thiết để nhường cả 4 electron tạo ion

\text{C}^{4+}

là quá lớn, đồng thời lực hút của hạt nhân chứa 6 proton cũng không đủ mạnh để giữ thêm 4 electron tạo ion

\text{C}^{4-}

. Do đó, con đường thuận lợi nhất về mặt năng lượng đối với Carbon là đưa ra 4 electron độc thân để góp chung với các nguyên tử khác, hình thành nên 4 liên kết cộng hóa trị để đạt octet bền vững.

Nêu các trường hợp ngoại lệ không tuân theo quy tắc octet trong hóa học và giải thích ngắn gọn.

Một số phân tử không tuân theo quy tắc octet: 1. Phân tử có số electron lẻ: Tổng số electron hóa trị là số lẻ, không thể ghép hết thành các cặp 8 electron. Ví dụ

NO

(11 electron hóa trị),

NO_2

(17 electron hóa trị). 2. Phân tử thiếu octet (chưa đủ 8 electron quanh nguyên tử trung tâm): Ví dụ

BeCl_2

(

Be

chỉ có 4 electron xung quanh),

BF_3

(

B

chỉ có 6 electron xung quanh). 3. Phân tử mở rộng octet (vượt quá 8 electron): Xảy ra ở các nguyên tố chu kì 3 trở đi nhờ có phân lớp

3d

trống để mở rộng vỏ. Ví dụ

PCl_5

(10 electron quanh

P

SF_6

(12 electron quanh

S

Đề luyện tập theo bài

Bài 10: Quy tắc octet - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Bài 10: Quy tắc octet - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Bài 10: Quy tắc octet - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Bài 10: Quy tắc octet - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Bài 10: Quy tắc octet - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề