Lý thuyết Liên kết ion – Hóa 10 Kết nối tri thức

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 11: Liên kết ion

A. Lý thuyết Liên kết ion

I. Sự tạo thành ion

Kim loại điển hình phản ứng rất mạnh với phi kim điển hình tạo ra hợp chất ion. Khi đó, nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation) còn nguyên tử phi kim nhận electron để trở thành ion mang điện tích âm (anion).

Ví dụ 1:

Cấu hình electron của nguyên tử Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹

$\to$Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Na nhường đi 1 electron ở lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương Na⁺ (cation sodium).

Na $\to$Na⁺ + 1e

Chú ý: Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.

Ví dụ 2:

Cấu hình electron của nguyên tử Cl (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

$\to$Có 7 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Cl nhận 1 electron để tạo thành ion âm Cl^- (anion chloride).

Cl + 1e $\to$ Cl^-

Chú ý: Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.

Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.

II. Sự tạo thành liên kết ion

Ví dụ 1: Xét sự tạo thành liên kết hóa học trong phân tử sodium chloride (NaCl):

Khi kim loại sodium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Na⁺ và Cl^-, các ion này mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Ví dụ 2: Xét sự thành thành liên kết hóa học trong phân tử calcium chloride (CaCl₂):

Khi kim loại calcium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Ca²⁺ và Cl^-. Các ion này mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Kết luận:

- Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu trong phân tử (hay tinh thể) tạo ra liên kết ion.

- Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. Các hợp chất tạo nên từ các ion được gọi là những hợp chất ion.

III. Tinh thể ion

1. Cấu trúc của tinh thể ion

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.

Ví dụ: Tinh thể muối ăn.

2. Độ bền và tính chất của hợp chất ion

Tron 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.

Ví dụ: Tinh thể muối ăn ở dạng rắn, cứng, nhưng khi tác dụng một lực mạnh thì vỡ vụn.

Các hợp chất ion có khả năng dẫn điện khi tan trong nước hay khi nóng chảy.

B. Trắc nghiệm Liên kết ion

Câu 1. Hợp chất ion thường được tạo thành từ

A. kim loại điển hình với khí hiếm.

B. hai nguyên tố phi kim điển hình.

C. kim loại điển hình với phi kim điển hình.

D. hai nguyên tố kim loại điển hình.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Kim loại điển hình phản ứng rất mạnh với phi kim điển hình tạo ra hợp chất ion. Khi đó, nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation) còn nguyên tử phi kim nhận electron để trở thành ion mang điện tích âm (anion).

Câu 2. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation).

B. Nguyên tử kim loại nhận electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation).

C. Nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion).

D. Nguyên tử kim loại nhận electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation).

Ví dụ:

Cấu hình electron của nguyên tử Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹

$\to$ Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Na nhường đi 1 electron ở lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương Na⁺ (cation sodium).

Na $\to$ Na⁺ + 1e

Câu 3. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Nguyên tử phi kim nhường electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion).

B. Nguyên tử phi kim nhận electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion).

C. Nguyên tử phi kim nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation).

D. Nguyên tử phi kim nhận electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Nguyên tử phi kim nhận electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion).

Ví dụ: Cấu hình electron của nguyên tử Cl (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

® Có 7 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Cl nhận 1 electron để tạo thành ion âm Cl^- (anion chloride).

Cl + 1e $\to$ Cl^-

Câu 4. Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng

A. số electron của nguyên tử ban đầu.

B. số electron mà nguyên tử đã nhường.

C. số lớp electron của nguyên tử.

D. số neutron của nguyên tử.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.

Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.

Câu 5. Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng

A. số electron mà nguyên tử đã nhận.

B. số electron mà nguyên tử đã nhường.

C. số lớp electron của nguyên tử.

D. số phân lớp electron của nguyên tử.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.

Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.

Câu 6. Hoàn thành sơ đồ tạo thành ion sau: K $\to$ K⁺ + ?.

A. 1e.

B. 2e.

C. 3e.

D. 4e.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation). Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.

Sơ đồ tạo thành ion: K ® K⁺ + 1e.

Câu 7. Hoàn thành sơ đồ tạo thành ion sau: O +2e $\to$ ?

A. O²⁺.

B. O^2-.

C. O^-.

D. O⁺.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Nguyên tử phi kim nhận electron để tạo thành ion mang điện tích âm (anion). Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.

Sơ đồ tạo thành ion: O +2e $\to$ O^2-.

Câu 8. Nguyên tử Mg có Z = 12. Cấu hình electron của ion Mg²⁺ là

A. 1s²2s²2p⁶3s².

B. 1s²2s²2p⁶3s¹.

C. 1s²2s²2p⁶.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p².

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử Mg (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s².

Nguyên tử Mg nhường 2 electron để tạo thành ion Mg²⁺: Mg ® Mg²⁺ + 2e.

® Cấu hình electron của ion Mg²⁺ là 1s²2s²2p⁶ (giống khí hiếm Neon).

Câu 9. Nguyên tử S có Z = 16. Cấu hình electron của ion S^2- là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

B. 1s²2s²2p⁶3s².

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

D. 1s²2s²2p⁶.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử S (Z = 16): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Nguyên tử S nhận thêm 2 electron để tạo thành ion S^2-: S + 2e ® S^2-.

® Cấu hình electron của ion S^2- là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ (giống khí hiếm argon).

Câu 10. Liên kết ion trong phân tử hay tinh thể được tạo thành

A. nhờ lực đẩy giữa các ion âm.

B. nhờ lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu.

C. nhờ lực đẩy giữa các ion dương.

D. giữa hai nguyên tử, trong đó có một nguyên tử nguyên tố oxygen.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu trong phân tử (hay tinh thể) tạo ra liên kết ion.

Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. Các hợp chất tạo nên từ các ion được gọi là những hợp chất ion.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 12: Liên kết cộng hóa trị

Lý thuyết Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals

Lý thuyết Bài 14: Ôn tập chương 3

Lý thuyết Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử

Lý thuyết Bài 16: Ôn tập chương 4