Giải thích vì sao bán kính nguyên tử Na, Mg lớn hơn bán kính

Giải Hóa 10 Bài 10: Liên kết ion

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Bài 3 trang 56 Hóa học 10 trong Bài 10: Liên kết ion, lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Hóa học 10.

Bài 3 trang 56 Hóa học 10:

a) Giải thích vì sao bán kính nguyên tử Na, Mg lớn hơn bán kính của các ion kim loại tương ứng.

b) Vì sao cả Na₂O và MgO đều là chất rắn ở điều kiện thường?

c) Vì sao nhiệt độ nóng chảy của MgO (2 852^oC) cao hơn rất nhiều so với Na₂O (1 132^oC)?

Lời giải:

a) Nguyên tử kim loại có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường 1, 2, 3 electron này để đạt cấu hình bền vững giống như khí hiếm. Khi nhường electron các ion kim loại mất đi 1 lớp electron ngoài cùng. Do đó bán kính ion kim loại nhỏ hơn bán kính nguyên tử kim loại tương ứng.

- Nguyên tử Na có 3 lớp electron, 1 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Na đã nhường đi 1 electron ở lớp thứ 3 để trở thành ion Na⁺. Khi đó ion Na⁺ chỉ còn 2 lớp electron

⇒ Bán kính Na⁺ nhỏ hơn bán kính nguyên tử Na.

- Nguyên tử Mg có 3 lớp electron, 2 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Mg đã nhường đi 2 electron ở lớp thứ 3 để trở thành ion Mg²⁺. Khi đó ion Mg²⁺ chỉ còn 2 lớp electron

⇒ Bán kính Mg²⁺ nhỏ hơn bán kính nguyên tử Mg²⁺.

b) Mỗi nguyên tử Na đã nhường 1 electron, nguyên tử O nhận 2 electron từ nguyên tử Na để hình thành hợp chất ion Na₂O.

2Na⁺ + O^2- → Na₂O

Vì Na₂O là hợp chất ion ⇒ Ở điều kiện thường Na₂O tồn tại ở thể rắn.

Nguyên tử Mg nhường 2 electron, nguyên tử O nhận 2 electron từ nguyên tử Mg để hình thành hợp chất ion MgO.

Mg²⁺ + O^2- → MgO

Vì MgO là hợp chất ion ⇒ Ở điều kiện thường MgO tồn tại ở thể rắn.

c) Ta có:

+ Bán kính ion Na⁺ > bán kính ion Mg²⁺

+ Điện tích ion Mg²⁺ > điện tích ion Na⁺

Vậy nhiệt độ nóng chảy của MgO (2852^oC) cao hơn rất nhiều so với Na₂O (1132^oC) do năng lượng phân li tỉ lệ thuận với điện tích ion và tỉ lệ nghịch với bán kính ion.