Hoá trị là một con số biểu thị tính chất, thể hiện khi một nguyên tử của nguyên tố hoá học này kết hợp với một nguyên tử của nguyên tố khác. Vậy hoá trị là gì, hoá trị có đặc điểm và vai trò như thế nào trong hoá học?
Tóm tắt
Tìm hiểu khái niệm hoá trị là gì lớp 8?
Hoá trị theo định nghĩa của bộ môn Hoá học lớp 8 là con số thể hiện khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố hoá học này với nguyên tử của nguyên tố hoá học khác.
Khi các nguyên tố kết hợp với nhau, tỉ lệ số nguyên tử phản ứng không cố định mà được xác định bởi số electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử.
Ví dụ, một ion hidro (hóa trị -1, thừa một electron) phải liên kết với một ion oxi (hóa trị +2, thiếu hai electron).
Nếu tổng đại số hóa trị các ion của hợp chất tạo thành khác 0 thì phân tử của chất cộng hóa trị này không thể trở thành cấu trúc bền vững, từ đó không hình thành hợp chất ổn định. Số lượng electron bên ngoài hạt nhân của một nguyên tố kết hợp với các nguyên tố khác xác định hóa trị của nguyên tố này.
Lưu ý:
- “Hóa trị” của nguyên tố là thuộc tính quan trọng của nguyên tố, chỉ thể hiện khi nó kết hợp với các nguyên tố khác. Tức là khi một nguyên tố tồn tại ở trạng thái tự do thì hóa trị của nguyên tố đó là “0”.
- Ngoài ra, người ta quy định rằng trong phân tử của một chất, hóa trị của phân tử đó bằng không. Bất kể là hợp chất ion hay hợp chất cộng hóa trị, tổng đại số hóa trị của ion dương và ion âm đều bằng không. Ví dụ với NaOH, hóa trị của natri là hóa trị +1, hóa trị của ion hydroxit OH là hóa trị -1.
Quy tắc hoá trị và cách tính toán hoá trị của một nguyên tố
Quy tắc hoá trị được phát biểu là: Trong công thức hoá học của hợp chất hai nguyên tố, tích của chỉ số và hoá trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hoá trị của nguyên tố kia.
Công thức tổng quát của quy tắc này là: với công thức hoá học của hợp chất AxBy, thì a.x=b.y (với a,b lần lượt là hoá trị của hai nguyên tố A và B).
Phương pháp biểu thị hóa trị: các hóa trị dương và âm phải được đánh dấu trực tiếp trên các ký hiệu phân tử bằng +1, +2, +3, -1, -2…
Để xác định hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất cần chú ý đến những điều sau:
- Phân biệt hóa trị dương và âm.
- Oxi thường có hóa trị -2.
- Hidro thường có hóa trị +1.
- Khi một nguyên tố kim loại được kết hợp với một nguyên tố phi kim loại, nguyên tố kim loại sẽ có hoá trị dương và nguyên tố phi kim loại sẽ có hoá trị âm.
- Một số nguyên tố có thể có hóa trị khác nhau trong cùng một chất.
- Tổng đại số của các hóa trị dương và âm trong hợp chất bằng 0.
- Hóa trị của nguyên tố là tính chất mà nguyên tử của nguyên tố đó thể hiện khi tạo thành hợp chất, do đó trong phân tử chất đơn giản hóa trị của nguyên tố bằng 0.
Hóa trị trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm chính của bảng tuần hoàn có thể có hóa trị từ 1 đến 7.
Xem thêm:
- Nhóm 1 (I) – Hóa trị tiêu biểu là 1. Ví dụ: Na trong NaCl
- Nhóm 2 (II) – Hóa trị tiêu biểu là 2. Ví dụ: Mg trong MgCl2
- Nhóm 13 (III) – Hóa trị tiêu biểu là 3. Ví dụ: Al trong AlCl3
- Nhóm 14 (IV) – Hóa trị tiêu biểu là 4. Ví dụ: C trong CO (liên kết đôi) hoặc CH4 (liên kết đơn)
- Nhóm 15 (V) – Hóa trị tiêu biểu là 3 và 5. Ví dụ như N trong NH3 và P trong PCl5
- Nhóm 16 (VI) – Hóa trị tiêu biểu là 2 và 6. Ví dụ: O trong H2O
- Nhóm 17 (VII) – Hóa trị tiêu biểu là 1 và 7. Ví dụ: Cl trong HCl
Ý nghĩa của hóa trị là gì?
Hóa trị của một nguyên tố rất quan trọng vì nó quyết định mức độ mạnh mẽ của liên kết giữa các nguyên tử. Hóa trị càng cao thì liên kết càng mạnh. Đây là lý do tại sao các nguyên tố có hóa trị cao thường được sử dụng trong các phản ứng hóa học – chúng tạo thành liên kết mạnh với các nguyên tử khác.
Hóa trị cũng là một khái niệm quan trọng trong hóa học vì nó giúp chúng ta hiểu cách các nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành phân tử. Bằng cách nghiên cứu về hóa trị, chúng ta có thể dự đoán cách các hóa chất phản ứng với nhau. Điều này giúp dễ dàng tạo ra các hợp chất mới để sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Ứng dụng của việc nghiên cứu hoá trị trong đời sống là gì?
Ứng dụng trong y học
Hóa trị được sử dụng để xác định hiệu quả của thuốc. Hoá trị cũng xác định một loại thuốc có thể đi qua các màng sinh học của con người được hay không, ví dụ như nhau thai (đối với phụ nữ mang thai), hàng rào máu não (đối với bệnh nhân mắc các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer hoặc Parkinson) và thành ruột (đối với bệnh nhân cần điều trị nhiễm trùng ruột).
Trong di truyền học
Nghiên cứu về hoá trị có thể cho chúng ta biết kết quả của sự liên kết của hai alen tại một locus duy nhất, trong đó mỗi alen có thể có một hóa trị khác nhau tùy thuộc vào sản phẩm gen của chính nó và sản phẩm của một alen khác có trong cùng một locus.
Trong các lĩnh vực hoá học công nghiệp
- Hóa trị cho biết mức độ mà các hóa chất sẽ tương tác với nhau và khả năng xảy ra phản ứng hóa học.
- Hóa trị được sử dụng để dự đoán tính chất của các hợp chất và sự phù hợp của chúng đối với các ứng dụng cụ thể
- Hóa trị được dùng để lập kế hoạch xây dựng cấu trúc phân tử, được dùng trong nghiên cứu cấu trúc của vật liệu vô cơ, hóa trị giúp phân loại hợp chất vô cơ phức tạp theo cách đơn giản hơn.
Bài viết đã giải đáp cho câu hỏi hoá trị là gì, các đặc điểm khác nhau của hoá trị trong bộ môn hoá học. Đây là một trong những lý thuyết nền tảng và quan trọng, có nhiều ứng dụng trong học tập, nghiên cứu và trong đời sống hàng ngày của con người.
