Luyện tập Liên kết ion

Liên kết ion là loại liên kết hóa học được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa cation và anion.

Cation: ion mang điện tích dương (Ví dụ: Ba²⁺)

Anion: ion mang điện tích âm (Ví dụ: O^2-).

K + 1e → K⁺. Sai vì K có 1 electron lớp ngoài cùng. Khi tham gia hình thành liên kết hóa học K có xu hướng nhường đi 1 electron.

Sửa lại: K → K⁺ + 1e

Cl₂ → 2Cl^- + 2e. Sai vì Cl có 7 electron lớp ngoài cùng. Có xu hướng nhận thêm 1 electron khi hình thành liên kết hóa học.

Sửa lại: Cl₂ + 2e → 2Cl^-

O₂ + 2e → 2O^2-. Sai vì mỗi nguyên tử O nhận 2 electron để tạo thành ion O^2- ⇒ phân tử O₂ nhận 4 electron để tạo thành 2 ion O^2-

Sửa lại: O₂ + 4e → 2O^2-

Ca → Ca²⁺ + 2e Đúng vì calcium có 2 electron lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường đi 2 electron khi hình thành liên kết hóa học.

H₂, HCl, NH₃, F₂, HI, CO₂, N₂, CH₄ chỉ chứa liên kết cộng hóa trị.

Vậy chỉ có dãy NaCl, Al₂O₃, NaF, Ca(OH)₂ tất cả các phân tử đều có liên kết ion.

Hợp chất mà phân tử chứa liên kết ion là: Al₂O₃, NaCl.

N (Z = 7); H (Z = 1)

Tổng số proton trong ion NH₄⁺ là 7 + 4.1 = 11

Tổng số electron trong ion NH₄⁺ là: Số proton – điện tích ion = 11 – 1 = 10.

Ta có:

Na → Na⁺ + 1e

F + 1e → F^-

Cation Na⁺ và anion F^- trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành phân tử NaF.

Na (Z= 11) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s¹ → có 1 electron lớp ngoài cùng.

Khí hiếm gần nhất là: Ne (Z = 10): 1s²2s²2p⁶

Do đó, Na có xu hướng nhường 1 electron lớp ngoài cùng để trở thành ion mang điện tích dương.

Na → Na⁺ + 1e.

Trong hợp chất X₂⁺Y^2-

Nguyên tử X nhường 1 electron tạo thành X⁺ → Na, K thỏa mãn

Nguyên tử Y nhận 2 electron tạo thành Y^2- → O, S thỏa mãn

Trong hợp chất X²⁺Y₂^-

Nguyên tử X nhường 2 electron tạo thành X²⁺ → Ba thỏa mãn

Nguyên tử Y nhận 1 electron tạo thành Y^- → Cl thỏa mãn, O không thỏa mãn

Vậy cặp nguyên tử Ba và O không tạo hợp chất dạng X₂⁺Y^2- hoặc X²⁺Y₂^-

Cấu hình electron của Fe là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

Fe nhường 3 electron nên cấu hình electron của Fe³⁺ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

Các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

Tính chất chung của hợp chất ion là: Thường là chất rắn, có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, có khả năng dẫn điện khi tan trong nước hay khi nóng chảy.

Dựa vào hiệu độ âm điện của các nguyên tử

Phân tử có liên kết mang nhiều tính ion nhất ⇒ Δχ lớn nhất.

Dựa vào các đáp án trên ta thấy H, Na, Ca, Al đều liên kết với Cl ⇒ Δχ lớn nhất khi kim loại có độ âm điện nhỏ nhất.

Kim loại Na là kim loại điển hình, có tính kim loại mạnh nhất ⇒ có độ âm điện nhỏ nhất ⇒ Phân tử NaCl có liên kết mang nhiều tính ion nhất.

Do lực hút giữa các cation và anion không có bão hòa và tính định hướng nên chúng có xu hướng hút lẫn nhau, tạo ra mạng lưới các ion trong không gian ba chiều.

Các ion được sắp xếp theo một trật tự xác định trong không gian theo kiểu mạng lưới, trong đó ở các nút của mạng lưới là những ion dương và ion âm được sắp xếp luân phiên, liên kết chặt chẽ với nhau do sự cân bằng giữa lực hút (các ion trái dấu hút nhau) và lực đẩy (các ion cùng dấu đẩy nhau), tạo thành mạng tinh thể ion.

Ta có:

Na → Na+ + 1e

→ Na⁺ có 10 electron.

Cl + 1e → Cl-

→ Cl^- có 18 electron

Giai đoạn 1: Na → Na⁺ + 1e

Cấu hình [Ne]3s¹  [Ne]

                                   S + 2e → S^2-

Cấu hình electron: [Ne]3s²3p⁴ [Ar]

Giai đoạn 2: Cation Na⁺ và anion S^2- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo liên kết ion

2Na⁺ + S^2- → Na₂S

Phản ứng tạo thành sodium sulfide là 2Na + S Na₂S

Hợp chất có liên kết ion là KBr.

Ta có tổng số hạt cơ bản của nguyên tố X là 36, suy ra :

p + e + n = 36

⇒ 2p + n = 36 (1)

Số hạt mang điện tích nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt

2p - n = 12 (2)

Từ (1) và (2) ta có: p = e = 12

n = 12

Nguyên tố X là Mg có công thức với hợp chất oxygen là MgO

Liên kết trong phân tử MgO là liên kết ion.

Liên kết trong phân tử Sodium chloride là liên kết ion.