Vì sao các nguyên tử phải liên kết với nhau? Octet là gì?

Liên kết hóa học nghe có vẻ khô khan, nhưng chính là các mối liên hệ của chúng mình với mọi người, để mà ….

1. Có nguyên tử nào sống trơ trọi cô đơn 1 mình không?

+Cũng như cuộc sống quanh ta, thế giới của nguyên tử cũng có một số sống đơn lẻ. Đặc trưng nhất trong số ấy là các nguyên tử KHÍ TRƠ.

• Cho dù Nitơ phải sống cùng nhau 2 nguyên tử (N₂); Oxi phải sống cùng nhau 2 hoặc 3 nguyên tử (khí O₂, khí O₃); …
• …thì mặc kệ, KHÍ TRƠ vẫn thích sống lẻ loi, chỉ 1 mình nguyên tử vẫn bền vững sống tốt; vì thế mà công thức phân tử khí trơ chỉ là He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn; chớ không có Ne₂, Ne₃ giống mấy nguyên tử yếu đuối trên (phải sống cùng nhau mới được)!

+Cũng có 1 số kim loại quý hiếm sống được 1 mình khi ở điều kiện bình thường, ví dụ như Vàng (Au), Platin (Pt). Tuy nhiên khi gặp chất oxi hóa mạnh như F₂ chẳng hạn, nhất là ở nhiệt độ cao; chúng cũng đành buông tay phản ứng.

+Cuối cùng, các KHÍ TRƠ vẫn là bền vững nhất! Điều này được các nhà hóa học lý giải: chúng có cấu hình electron lớp ngoài cùng bền vững, cụ thể là

• Có đầy đủ 2e ở lớp thứ nhất (1s²): duy nhất ₂He.
• Lớp ngoài cùng có 8e (…ns² np⁶): các khí trơ còn lại là ₁₀Ne ₁₈Ar ₃₆Kr ₅₄Xe ₈₆Rn.

2. Giấc mơ của các nguyên tử khác

Nhìn khí trơ như thế, các nguyên tử khác đâm ra thèm thuồng; chúng cũng muốn BỀN VỮNG như vậy để an tâm, để vi vu chạy nhảy nơi này nơi kia mà chẳng phải lo lắng …bởi vì mình đã bền vững rồi mà!

Nhưng nếu cứ ở 1 mình như vậy; thì nguyên tử lại không bền …

… vì vậy, các nguyên tử nghĩ ra 1 trò; đó là sẽ liên kết lại với nhau; bằng cách: *đưa electron của mình ra “góp chung” hoặc thậm chí **cho-nhận electron luôn …để niềm mong mỏi có cấu hình bền giống khí trơ He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn trở thành hiện thực!

Sau khi thực hiện * hoặc ** như trên, mỗi nguyên tử đều sẽ:

• có đầy đủ 2e ở lớp thứ nhất (1s²): giống He.
• lớp ngoài cùng có 8e (…ns² np⁶): giống các khí trơ còn lại Ne Ar Kr Xe Rn. Trường hợp này của tự nhiên được nhà hóa học Lewis (người Mỹ) gọi là QUY TẮC OCTET (từ tiếng Latinh “octo” là 8; hồi xưa gọi đây là quy tắc “bát tử”).

Và từ đó, trong Hóa lớp 10 có câu chuyện mang tên Liên kết hóa học !!!

3. Ba loại liên kết mình sẽ gặp trong chuyến du lịch này

Trong Hóa lớp 10, chúng mình sẽ học:

• Liên kết ion (cho-nhận eletron).
• Liên kết cộng hóa trị (góp chung electron).
• Cộng hóa trị chia thành cộng hóa trị không cực và cộng hóa trị có cực.

Một cách gần đúng, ta có thể dựa vào hiệu số độ âm điện để tìm xem …liên kết đó thuộc loại nào trong 3 loại trên. Cụ thể như sau:

Nếu hiệu số độ âm điện bằng	Loại liên kết hóa học
0 đến < 0,4	Cộng hóa trị không cực
0,4 đến < 1,7	Cộng hóa trị có cực
1,7 trở lên	Ion

Bạn hãy xem giá trị độ âm điện (trong SGK, bảng tuần hoàn, …) để chuẩn bị cho các bài tập dễ thương ở mục sau.

4. Bài tập xác định loại liên kết dựa trên hiệu số độ âm điện

Ví dụ, cho công thức oxit cao nhất của các nguyên tố chu kì 3 là

Na₂O MgO Al₂O₃ SiO₂ P₂O₅ SO₃ Cl₂O₇

Em hãy xác định loại liên kết có trong mỗi phân tử này?

Tra bảng, mình tìm được trị độ âm điện của mỗi nguyên tố là

O	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
3.44	0.93	1.31	1.61	1.90	2.19	2.58	3.16

Bây giờ thì quá dễ rồi, chỉ việc làm toán trừ (lấy số lớn – số bé); rồi nhẹ nhàng so sánh với bảng trên để kết luận loại liên kết hóa học là gì.

Phân tử	Hiệu đâđ	Loại liên kết
Na2O	2.51	Ion
MgO	2.13	Ion
Al2O3	1.83	Ion
SiO2	1.54	CHT có cực
P2O5	1.25	CHT có cực
SO3	0.86	CHT có cực
Cl2O7	0,28	CHT không cực

5. Liên kết nhanh

Đọc thêm các bài về Liên kết hóa học và Hóa lớp 10 tại đây.

Chia sẻ lên mạng xã hội