Quy tắc octet trong liên kết hóa học là gì? Giải đáp chi tiết từ A-Z

Chào các em học sinh, thầy là Tuấn đây! Hôm nay, thầy sẽ cùng các em đi tìm hiểu về một quy tắc vô cùng quan trọng trong hóa học, đó là quy tắc octet – chìa khóa giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các nguyên tử kết hợp với nhau để hình thành nên thế giới vật chất muôn màu muôn vẻ xung quanh ta.

I. Quy tắc octet là gì?

Quy tắc octet (còn gọi là quy tắc bát tử) cho rằng các nguyên tử có xu hướng đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất bằng cách nhận thêm, nhường đi hoặc góp chung electron để đạt được 8 electron lớp ngoài cùng (ngoại trừ He là 2 electron).

Ví dụ như nguyên tử Na (số hiệu nguyên tử 11) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s¹. Theo quy tắc octet, Na có xu hướng nhường đi 1 electron lớp ngoài cùng để trở thành ion Na⁺ có cấu hình electron bền vững như khí hiếm Ne (1s²2s²2p⁶).

II. Cách thức các nguyên tử đạt được quy tắc octet

Có ba cách chính để các nguyên tử đạt được 8 electron lớp ngoài cùng:

1. Liên kết ion

Liên kết ion được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Trong liên kết ion, một nguyên tử (thường là kim loại) có xu hướng nhường electron để trở thành ion dương (cation), trong khi nguyên tử khác (thường là phi kim) có xu hướng nhận electron để trở thành ion âm (anion).

Ví dụ: Sự hình thành phân tử NaCl

• Na (1s²2s²2p⁶3s¹) nhường 1e → Na⁺ (1s²2s²2p⁶)
• Cl (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵) nhận 1e → Cl^– (1s²2s²2p⁶3s²3p⁶)

Ion Na⁺ và ion Cl^– mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion trong phân tử NaCl.

2. Liên kết cộng hóa trị

Liên kết cộng hóa trị được hình thành khi các nguyên tử góp chung electron để đạt được cấu hình electron bền vững. Liên kết cộng hóa trị thường gặp giữa các nguyên tử phi kim.

Ví dụ: Sự hình thành phân tử Cl₂

• Mỗi nguyên tử Cl (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵) đều cần thêm 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.
• Hai nguyên tử Cl sẽ góp chung một cặp electron để tạo thành một liên kết cộng hóa trị. Cặp electron chung này sẽ thuộc về cả hai nguyên tử Cl.

3. Liên kết cho nhận

Liên kết cho nhận (hay còn gọi là liên kết phối trí) là một loại liên kết cộng hóa trị đặc biệt, trong đó cặp electron dùng chung chỉ do một nguyên tử cung cấp.

Ví dụ: Sự hình thành ion NH₄⁺

• Phân tử NH₃ có một cặp electron tự do trên nguyên tử N.
• Ion H⁺ có AO trống.
• Cặp electron tự do của nguyên tử N trong phân tử NH₃ sẽ tạo liên kết cho nhận với AO trống của ion H⁺ để tạo thành ion NH₄⁺.

III. Ý nghĩa của quy tắc octet

• Quy tắc octet giúp dự đoán sự hình thành liên kết hóa học giữa các nguyên tử.
• Quy tắc octet giúp giải thích tính chất hóa học của các đơn chất và hợp chất.
• Quy tắc octet là nền tảng cho việc tìm hiểu sâu hơn về cấu trúc và tính chất của các hợp chất hóa học phức tạp.

IV. Ngoại lệ của quy tắc octet

Bên cạnh những trường hợp tuân theo, quy tắc octet cũng có một số ngoại lệ, ví dụ như:

• Các phân tử có số electron lẻ: NO (11 electron), NO₂ (17 electron),…
• Các hợp chất của kim loại chuyển tiếp
• …

Vậy là thầy trò chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về quy tắc octet rồi đấy. Các em hãy nhớ rằng quy tắc này chỉ là một mô hình đơn giản hóa và không phải lúc nào cũng chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, nó vẫn là một công cụ hữu ích để dự đoán và giải thích nhiều hiện tượng hóa học.

Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, các em đừng ngần ngại để lại bình luận phía dưới nhé! Đừng quên chia sẻ bài viết này đến bạn bè và theo dõi website để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về hóa học.