Lý thuyết Hóa học 10 Bài 9 (Cánh diều): Quy tắc octet

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 9: Quy tắc octet

A. Lý thuyết Quy tắc octet

I. Quy tắc octet

Quy tắc octet lần đầu được đưa ra bởi Lewis (nhà hóa học, vật lí người Mỹ) để lí giải xu hướng các nguyên tử trở nên bền vững hơn trong phản ứng hóa học.

- Quy tắc octet: Trong phản ứng hóa học, các nguyên tử có xu hướng hình thành lớp vỏ bền vững như của khí hiếm.

- Các nguyên tử khí hiếm bền vững hơn rất nhiều so với các nguyên tử nguyên tố khác trong cùng chu kì nên rất khó tham gia các phản ứng hóa học. Điều này là do chúng có lớp electron ngoài cùng đã bão hòa với 8 electron (trừ He với 2 electron).

Hình 9.1. Mô hình cấu tạo nguyên tử của He và Ne

- Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng chung là tạo ra lớp electron ngoài cùng như của khí hiếm gần nhất để mỗi nguyên tử đó trở nên bền vững hơn.

II. Vận dụng quy tắc octet trong quá trình hình thành liên kết hóa học của các nguyên tố nhóm A

- Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, các nguyên tử có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt được cấu hình electron bền vững như của khí hiếm gần nhất với 8 electron ở lớp ngoài cùng (hoặc có 2 electron ở lớp ngoài cùng như của He).

Ví dụ 1: O (Z = 8) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁴

Oxygen có 6 electron lớp ngoài cùng. Vậy xu hướng cơ bản của nguyên tử oxygen khi hình thành liên kết hóa học là nhận thêm 2 electron để đạt được lớp vỏ có 8 electron ở lớp ngoài cùng như của khí hiếm Ar.

Sơ đồ nguyên tử O nhận thêm 2 electron vào lớp ngoài cùng:

Hình 9.2. Sơ đồ nguyên tử oxygen nhận thêm 2 electron vào lớp ngoài cùng

Ví dụ 2: K (Z = 19) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹. Vậy K có 1 electron lớp vỏ ngoài cùng. Nguyên tử K có xu hướng nhường đi 1 electron để trở thành ion mang điện tích dương, kí hiệu là K⁺.

Hình 9.3. Sơ đồ nguyên tử potassium nhường đi 1 electron vào lớp ngoài cùng

Ví dụ 3: Nguyên tử N (Z = 7) có cấu hình electron là 1s²2s²2p³

Nguyên tử H (Z = 1) có cấu hình electron là 1s¹

Để đạt được cấu hình của khí hiếm gần nhất, nguyên tử N cần thêm 3 electron, nguyên tử H cần thêm 1 electron. Vì vậy mỗi nguyên tử H sẽ góp chung 1 electron với nguyên tử N để tạo thành 3 cặp electron chung.

Các cặp electron chung cho phân tử NH₃

Hình 9.4. Sơ đồ góp chung electron của các nguyên tử trong phân tử NH₃

Nhận xét:

- Các kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng có xu hướng nhường bớt toàn bộ các electron này để tạo thành ion dương tương ứng có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

- Trong cùng chu kì, nguyên tử có 1 electron ở lớp ngoài cùng (các kim loại kiềm) dễ nhường electron hơn nên có tính kim loại mạnh nhất.

- Ngoài cách các nguyên tử nhường và nhận electron để hình thành liên kết ion, quy tắc octet có thể đạt được bằng cách góp chung electron.

Lưu ý: Quy tắc octet có một số ngoại lệ như: SF₆ (lớp vỏ ngoài cùng của S có 12 electron); PCl₅ (lớp vỏ ngoài cùng của S có 10 electron), ...

B. Trắc nghiệm Quy tắc octet

Câu 1. Trong phản ứng hóa học, các nguyên tử có xu hướng hình thành lớp vỏ bền vững như

A. kim loại;

B. phi kim;

C. helium;

D. khí hiếm.

Câu 2. Lớp electron ngoài cùng bão hòa với

A. 10 electron;

B. 8 electron;

C. 2 electron;

D. 8 electron (trừ He với lớp electron ngoài cùng bão hòa với 2 electron).

Câu 3. Nguyên tử có lớp electron ngoài cùng bền vững là

A. Na (Z = 11)

B. Cl (Z = 17)

C. Ne (Z = 10)

D. O (Z = 8)

Câu 4. Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, các nguyên tử có xu hướng ………….. để đạt được cấu hình electron bền vững như của khí hiếm gần nhất với 8 electron lớp ngoài cùng (hoặc 2 electron ở lớp ngoài cùng như của helium).

Cụm từ thích hợp điền vào chỗ chấm trên là

A. nhường electron

B. nhận electron

C. góp chung electron

D. nhường, nhận hoặc góp chung electron

Câu 5. Các phi kim với 5, 6 hoặc 7 electron lớp ngoài cùng có xu hướng

A. nhường 5, 6 hoặc 7 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương

B. nhường 5, 6 hoặc 7 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm

C. nhận 3, 2 hoặc 1 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương

D. nhận 3, 2 hoặc 1 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm

Câu 6. Các kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng có xu hướng

A. nhường 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương

B. nhường 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm

C. nhận 7, 6 hoặc 5 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương

D. nhận 7, 6 hoặc 5 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm

Câu 7. Nguyên tử nitrogen và nguyên tử nhôm có xu hướng nhận hay nhường lần lượt bao nhiêu electron để đạt được cấu hình electron bền vững?

A. Nhận 3 electron, nhường 3 electron

B. Nhận 5 electron, nhường 5 electron

C. Nhường 3 electron, nhận 3 electron

D. Nhường 5 electron, nhận 5 electron

Câu 8. Nguyên tử nguyên tố nào sau đây có xu hướng nhường đi 1 electron khi hình thành liên kết hóa học?

A. Helium

B. Fluorine

C. Aluminium

D. Sodium

Câu 9. Nguyên tử nguyên tố nào sau đây có xu hướng nhận thêm 2 electron khi hình thành liên kết hóa học?

A. Oxide

B. Neon

C. Carbon

D. Magnesium

Câu 10. Xu hướng tạo lớp vỏ bền vững hơn của nguyên tử thể hiện như thế nào khi kim loại điểm hình tác dụng với phi kim điển hình

A. Kim loại nhường electron để phi kim nhận để cả kim loại và phi kim cùng đạt cấu hình electron bền vững.

B. Kim loại nhận electron của phi kim nhường để cả kim loại và phi kim cùng đạt cấu hình electron bền vững.

C. Kim loại và phi kim cùng góp chung electron để cả kim loại và phi kim cùng đạt cấu hình electron bền vững.

D. Kim loại và phi kim cùng nhường electron để cả kim loại và phi kim cùng đạt cấu hình electron bền vững.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 10: Liên kết ion

Lý thuyết Bài 11: Liên kết cộng hóa trị

Lý thuyết Bài 12: Liên kết hydrogen và tương tác Van Der Waals

Lý thuyết Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Lý thuyết Bài 14: Phản ứng hóa học và enthalpy