Lý thuyết Khái niệm về liên kết hóa học. Liên kết ion - Hoá học lớp 10

Lý thuyết Khái niệm về liên kết hóa học. Liên kết ion

Tài liệu Lý thuyết Khái niệm về liên kết hóa học. Liên kết ion Hoá học lớp 10 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Khái niệm về liên kết hóa học. Liên kết ion từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 10.

I. Khái niệm về liên kết

1. Khái niệm về liên kết

    - Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.

2. Quy tắc bát tử

    - Trong các nguyên tử khí hiếm, nguyên tử heli chỉ có 2 electron nên có 2 electron ở lớp thứ nhất cũng là lớp ngoài cùng, còn các nguyên tử khí hiếm khác để có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

    ⇒ Như vậy, cấu hình với 8 electron ở lớp ngoài cùng (hoặc 2 electron đối với heli) là cấu hình electron vững bền.

    - Theo quy tắc bát tử (8 electron) thì nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 đối với heli) ở lớp ngoài cùng.

II. Liên kết ion

1. Sự hình thành ion

    - Trong phản ứng hóa học, khi nguyên tử, phân tử thêm hoặc mất bớt electron nó sẽ tạo thành các phần tử mang điện được gọi là ion. Các ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành hợp chất chứa liên kết ion.

    - Điều kiện hình thành liên kết ion:

       + Liên kết được hình thành giữa các nguyên tố có tính chất khác hẳn nhau (kim loại điển hình và phi kim điển hình).

       + Quy ước hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết ≥ 1,7 là liên kết ion (trừ một số trường hợp).

    - Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết ion:

       + Phân tử hợp chất được hình thành từ kim loại điển hình (kim loại nhóm IA, IIA) và phi kim điển hình (phi kim nhóm VIIA và Oxi).

       Ví dụ: Các phân tử NaCl, MgCl₂, BaF₂, … đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa các cation kim loại và anion phi kim.

       + Phân tử hợp chất muối chứa cation hoặc anion đa nguyên tử.

       Ví dụ: Các phân tử NH₄Cl, MgSO₄, AgNO₃, … đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa cation kim loại hoặc amoni và anion gốc axit.

    - Đặc điểm của hợp chất ion: Các hợp chấy ion có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, dẫn điện khi tan tròn nước hoặc nóng chảy.

    - Ion được chia thành cation và anion:

       Cation: Ion dương

       Anion: Ion âm

    a. Sự tạo thành cation

    - Ion mang điện tích dương gọi là ion dương hay cation.

    - Nếu các nguyên tử nhường bớt electron khi tham gia phản ứng hóa học nó sẽ trở thành các phần tử mang điện tích dương hay còn gọi là cation.

    Ví dụ: Sự hình thành Cation của nguyên tử Li(Z = 3)

    Cấu hình e: 1s²2s¹

    1s²2s¹ → 1s² + 1e

       (Li)        (Li⁺)

    Hay: Li → Li⁺ + 1e

    Li⁺ gọi là cation liti.

    b. Sự tạo thành anion

    - Ion mang điện tích âm gọi là ion âm hay anion.

    - Nếu các nguyên tử nhận thêm electron khi tham gia phản ứng hóa học nó sẽ trở thành các phần tử mang điện tích âm hay còn gọi là anion.

    Ví dụ: Sự hình thành anion của nguyên tử F(Z = 9)

    Cấu hình e: 1s²2s²2p⁵

    1s²2s²2p⁵ + 1e → 1s²2s²2p⁶

       (F)                       (F^–)

    Hay: F + 1e → F^–

    F^-gọi là anion florua.

    c. Ion đơn nguyên tử và ion âm đa nguyên tử

    - Ion đơn nguyên tử là ion tạo nên từ 1 nguyên tử. Thí dụ cation Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺và anion F ^-, Cl^-, S^2-, ……

    - Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm . Thí dụ: cation amoni NH₄⁺, anion hidroxit OH^-, anion sunfat SO₄^2–, …….

2. Sự tạo thành liên kết ion

    a. Sự tạo thành liên kết ion của phân tử 2 nguyên tử

    Xét sự hình thành liên kết ion trong phân tử natri clorua (NaCl)

    Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử NaCl:

Na⁺ + Cl^- → NaCl

    b. Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử nhiều nguyên tử

    Xét sự hình thành liên kết ion trong phân tử CaCl₂:

    Các ion Ca²⁺ và Cl^- tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử CaCl₂:

Ca²⁺ + 2Cl^- → CaCl₂

    Vậy: Liên kết ion là liên kết được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.

    Liên kết ion được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.

III. Tinh thể mạng ion

1. Khái niệm về tinh thể

    - Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, hoặc ion, hoặc phân tử.

    Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tinh thể.

    - Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định.

2. Mạng tinh thể ion

    Tinh thể NaCl được tạo bởi rất nhiều ion Na⁺ và Cl^-, không có phân tử NaCl riêng biệt.

    Được mô phỏng như hình dưới đây:

3. Tính chất chung của hợp chất ion

    - Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể, có tính biền vững, thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.

    - Các hợp chất ion chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi.

    - Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy và khi hòa tan trong nước, chúng dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn điện.