Quy tắc octet và sự tạo thành ion

Nguyên tử khí hiếm có lớp electron ngoài cùng bão hoà: $8$ electron ($ns^2 np^6$), riêng helium có $2$ electron ($1s^2$). Cấu hình này bền, nên khí hiếm rất trơ.

Quy tắc octet: khi tạo liên kết hoá học, nguyên tử của các nguyên tố có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để lớp ngoài cùng có $8$ electron, giống khí hiếm gần nhất (hydrogen đạt $2$ electron, giống helium).

Số electron lớp ngoài cùng quyết định cách đạt cấu hình khí hiếm dễ nhất:

Điện tích của ion bằng số electron nhường (mang dấu $+$) hoặc nhận (mang dấu $-$). Hạt nhân không đổi, nên số proton giữ nguyên, chỉ số electron thay đổi:

$$\text{số electron của ion} = Z - (\text{điện tích}).$$

• Ion đơn nguyên tử: tạo từ một nguyên tử: $\mathrm{Na^+}$, $\mathrm{Ca^{2+}}$, $\mathrm{Cl^-}$, $\mathrm{O^{2-}}$.
• Ion đa nguyên tử: nhóm nguyên tử liên kết với nhau mang điện: $\mathrm{NH_4^+}$ (ammonium), $\mathrm{OH^-}$ (hydroxide), $\mathrm{NO_3^-}$ (nitrate), $\mathrm{SO_4^{2-}}$ (sulfate), $\mathrm{CO_3^{2-}}$ (carbonate), $\mathrm{PO_4^{3-}}$ (phosphate).

Tên gọi theo danh pháp tiếng Anh: cation kim loại gọi theo tên nguyên tố (sodium ion, magnesium ion); anion đơn nguyên tử đổi đuôi thành -ide (chloride, oxide, fluoride, nitride, sulfide).

Ion tạo thành có cấu hình khí hiếm gần nhất: $\mathrm{Na^+}$, $\mathrm{Mg^{2+}}$, $\mathrm{Al^{3+}}$, $\mathrm{O^{2-}}$, $\mathrm{F^-}$ đều có $10$ electron như $\mathrm{Ne}$; $\mathrm{Cl^-}$, $\mathrm{S^{2-}}$, $\mathrm{K^+}$, $\mathrm{Ca^{2+}}$ đều có $18$ electron như $\mathrm{Ar}$.