Quy tắc bát tử được áp dụng cho các nguyên tố trong nhóm chính của bảng tuần hoàn, đặc biệt hữu ích đối với các nguyên tử phi kim như carbon, nitơ, oxy, halogen cũng như kim loại kiềm và kiềm thổ. Dưới đây là toàn bộ nội dung về quy tắc bát tử, mời bạn đọc theo dõi.
1. Quy tắc bát tử là gì
Quy tắc bát tử: Khi tạo liên kết hóa học, các nguyên tử thường có xu hướng đạt cấu hình electron ổn định giống với khí hiếm, có 8 electron ở lớp valence (trong trường hợp của He thì là 2 electron).
Quy tắc bát tử là một nguyên tắc hóa học cổ điển, được ra đời vào năm 1916 sau thuyết Bohr và trước cơ học lượng tử (năm 1926), do đó không hoàn hảo trong mọi trường hợp. Quy tắc này không thể giải thích cấu trúc ổn định của nhiều ion và một số hợp chất như BeCl2, BCl3, SF4, NO2,... không tuân thủ quy tắc bát tử.
Tuy nhiên, quy tắc bát tử vẫn hữu ích vì phù hợp với việc bắt đầu tìm hiểu về liên kết hóa học và đúng với hầu hết các chất thông thường.
Các nguyên tử của nguyên tố s thường có xu hướng nhường electron lớp ngoài cùng để đạt đến lớp valence 8 electron.
Trong khi đó, các nguyên tử của nguyên tố p là phi kim thường có xu hướng nhận thêm electron để lớp ngoài cùng của chúng đạt đến 8 electron.
2. Ví dụ về quy tắc bát tử
Xét quá trình hình thành liên kết hóa học trong phân tử NaF.
Cấu hình electron của nguyên tử:
Na (Z = 11): [Ne]3s1 → → có 1 electron ở lớp valence.
F (Z = 9): 1s22s22p5 → → có 7 electron ở lớp valence.
3. Các bước viết cấu trúc của phân tử
Lập bản đồ điện tử cho các nguyên tử tạo phân tử
Tính toán số electron mỗi nguyên tử đóng góp = 8 – số electron ở lớp valence
Biểu diễn lớp electron valence và các cặp electron chia sẻ (dùng dấu chấm) xung quanh biểu tượng nguyên tử ⇒ biểu thức electron
Thay thế mỗi cặp electron chia sẻ bằng một đường kẻ ngang để tạo thành biểu thức cấu trúc
Ghi chú:
Khi hai nguyên tử tạo liên kết và một nguyên tử A đã đạt cấu hình ổn định trong khi nguyên tử B vẫn chưa, thì A chia sẻ cặp electron của mình để B sử dụng → tạo ra liên kết cho việc nhận (hoặc phối hợp) được biểu diễn bằng → hướng tới nguyên tử nhận cặp electron đó.
Khi có nhiều nguyên tử đều có khả năng chia sẻ cặp electron cho nhau, ưu tiên cho nguyên tử có độ âm điện thấp hơn.