1. Bài 10. Quy tắc Octet

Nhận biết 10.1

Liên kết hoá học là

A. sự kết hợp của các hạt cơ bản hình thành nguyên tử bền vững.

B. sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.

C. sự kết hợp của các phân tử hình thành các chất bền vững.

D. sự kết hợp của chất tạo thành vật thể bền vững.

Phương pháp giải:

Dựa vào định nghĩa của 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

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B

Nhận biết 10.2

Theo quy tắc octet, khi hình thành liên kết hoá học, các nguyên tử có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt tới cấu hình electron bền vững giống như

A. kim loại kiềm gần kề.                               

B. kim loại kiềm thổ gần kề.

C. nguyên tử halogen gần kề.            

D. nguyên tử khí hiếm gần kể.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: D

Nhận biết 10.3

Khi hình thành liên kết hoá học, nguyên tử có số hiệu nào sau đây có xu hướng nhường 2 electron để đạt cấu hình electron bền vững theo quy tắc octet?

A. (Z = 12).                

B. (Z = 9).                  

C. (Z=11).                  

D. (Z=10).

Phương pháp giải:

- Bước 1: Xác định vị trí nguyên tử của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Xác định vị trí khí hiếm gần nhất với nguyên tố đó

+ Nếu khí hiếm đứng trước nguyên tử của nguyên tố đang xét => cho đi (trừ đi) số electron = sự chênh lệch vị trí giữa hai nguyên tố

+ Nếu khí hiếm đứng sau nguyên tử của nguyên tố đang xét => nhận thêm (cộng thêm) số electron = sự chênh lệch vị trí giữa hai nguyên tố

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học

- Bước 2:

+ Nguyên tố này có xu hướng nhường 2 electron để đạt cấu hình electron bền vững

+ Khí hiếm gần 4 nguyên tố trong đề cho nhất là Z=10

=> Nguyên tử này sẽ ở ô số 10 + 2 = 12

=> Đáp án: A

Nhận biết 10.4

Công thức cấu tạo nào sau đây không đủ electron theo quy tắc octet?

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B vì lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử B mới chỉ có 6 electron

Thông hiểu 10.5

Trong công thức CS₂, tổng số cặp electron lớp ngoài cùng của C và S chưa tham gia liên kết là

A. 2.                           

B. 3.                           

C. 4.                           

D. 5.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

+ Bước 4: Xác định tổng số cặp electron lớp ngoài cùng của C và S chưa tham gia liên kết

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án C

Thông hiểu 10.6

Phân tử nào sau đây có các nguyên tử đều đã đạt cấu hình electron bão hòa theo quy tắc octet?

A. BeH₂.                    

B. AlCl₃.                    

C. PCl₅.                      

D. SiF₄

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

+ Bước 4: Xác định nguyên tử trong phân tử ngoại lệ với quy tắc octet

Lời giải chi tiết:

 => Đáp án: D

Thông hiểu 10.7

Quy tắc octet không đúng với trường hợp phân tử chất nào sau đây?

A. H₂O.                      

B. NO₂.                      

C. CO₂.                      

D. Cl₂.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

+ Bước 4: Xác định nguyên tử trong phân tử ngoại lệ với quy tắc octet

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án: B

Thông hiểu 10.8

Trong tự nhiên, các khí hiếm tồn tại dưới dạng nguyên tử tự do. Các nguyên tử của khí hiếm không liên kết với nhau tạo thành phân tử và rất khó liên kết với các nguyên tử của các nguyên tố khác. Ngược lại nguyên tử các nguyên tố khác lại liên kết với nhau tạo thành phân tử hay tinh thể. Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

Lời giải chi tiết:

- Các nguyên tử khí hiếm đều có cấu hình electron bão hòa (đã tuân theo quy tắc octet) => Nguyên tử khí hiếm rất bền vững nên khó tham gia phản ứng hóa học.

- Các nguyên tử của các nguyên tố khác có xu hướng liên kết với nhau để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm do chưa có cấu hình electron bão hòa

Thông hiểu 10.9

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử potassium (kali) là 4s¹, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử bromine là 4s²4p⁵. Làm thể nào các nguyên tử potassium và bromine có được cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm theo quy tắc octet.

Phương pháp giải:

Để có được cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm theo quy tắc octet

- Nguyên tố kim loại nhóm A có x electron ở lớp ngoài cùng sẽ nhường đi x electron

- Nguyên tố phi kim có x electron ở lớp ngoài cùng sẽ nhận thêm (8-x) electron

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử potassium sẽ nhường 1 electron: K => K⁺ + 1e để có cấu hình electron giống với khí hiếm argon (3s²3p⁶)

- Nguyên tử bromine sẽ nhận 1 electron: Br + 1e => Br^- để có cấu hình electron giống với khí hiếm krypton (4s²4p⁶)

Thông hiểu 10.10

Khi hình thành liên kết H + Cl → HCl và khi phá vỡ liên kết HCl → H + Cl thì hệ thu năng lượng hay toả năng lượng. Năng lượng phân tử HCl lớn hơn hay nhỏ hơn năng lượng hệ hai nguyên tử H và Cl riêng rẽ? Trong hai hệ đó thì hệ nào bền hơn?

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Khi tạo thành 1 liên kết thì hệ tỏa năng lượng

- Khi phá vỡ 1 liên kết thì hệ thu năng lượng

Lời giải chi tiết:

- Khi hình thành liên kết H + Cl → HCl thì hệ tỏa năng lượng và khi phá vỡ liên kết HCl → H + Cl thì hệ thu năng lượng

- Năng lượng phân tử HCl nhỏ hơn năng lượng hệ hai nguyên tử H và Cl riêng rẽ

=> Vậy nên hệ HCl bền hơn hệ H và Cl

Dựa vào

- Khi tạo thành 1 liên kết thì hệ tỏa năng lượng

- Khi phá vỡ 1 liên kết thì hệ thu năng lượng

Thông hiểu 10.11

Trong phân tử Na₂S, cấu hình electron của các nguyên tử có tuân theo quy tắc octet không?

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

+ Bước 4: Xác định sự thỏa mãn quy tắc octet

Lời giải chi tiết:

Vận dụng 10.12

Vận dụng quy tắc octet để giải thích sự hình thành liên kết trong các phân tử O₂, CO₂, CaCl₂, KBr.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

Lời giải chi tiết:

Vận dụng 10.13

Đá vôi (thành phần chính là CaCO₃) được dùng để sản xuất vôi, trong lĩnh vực xây dựng... Barium nitrate Ba(NO₃)₂ có trong thành phần của kính quang học, gốm, men,… Phèn đơn aluminium sulfate (thành phần chính là Al₂(SO₄)₃) được sử dụng rộng rãi trong xử lí nước thải, trong công nghệ sản xuất giấy, công nghệ nhuộm vải và công nghệ lọc nước và nuôi trồng thuỷ sản,... Dựa vào tắc octet, đề xuất công thức cấu tạo của các chất trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Quy tắc octet: Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử của 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)

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

Lời giải chi tiết:

- Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

Vận dụng 10.14

Hợp chất X tạo bởi hai nguyên tố A, D có khối lượng phân tử là 76. X là dung môi không phân cực, thưởng được sử dụng làm nguyên liệu trong tổng hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vải viscoza mềm. A có công thức hydride dạng AH₄ và D có công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất dạng DO₃.

a) Hãy thiết lập công thức phân tử của X. Biết rằng A có số oxi hoá cao nhất trong X.

b) Để xuất công thức cấu tạo của X và cho biết các nguyên tử thành phần của X khi liên kết có đủ electron theo quy tắc octet không.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

- Các bước thực hiện:

+ Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

+ Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử

+ Bước 3: Viết sự hình thành liên kết trong các phân tử

+ Bước 4: Kiểm tra

Lời giải chi tiết:

- A có công thức hydride dạng AH₄ => A thuộc nhóm IVA (1)

- D có công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất dạng DO₃ => D thuộc nhóm VIA (2)

=> Công thức của X ó dạng: AD₂

- Có M_X = 76 = M_A + 2.M_D

=> Nguyên tử khối trung bình của A và D là: \(\overline {{M_{A,D}}}  = \frac{{76}}{3} = 25,333\)(3)

- Từ (1), (2) và (3) => A là Carbon (C) và D là Sulfur (S)

b)