Liên kết ion là gì? Liên kết ion được hình thành như thế nào?

Khi các phân tử thêm hoặc mất electron trong phản ứng hóa học, các hạt mang điện được tạo ra gọi là ion (liên kết tĩnh điện). Bản chất của Liên kết ion là lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện tích trái dấu. Vậy Liên kết ion là gì, nó được hình thành như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp thắc mắc này một cách chi tiết nhất.

Định nghĩa của ion và Liên kết ion là gì?

Trong phần này, chúng ta cần nắm các định nghĩa cơ bản về ion, Liên kết ion và sự phân loại của chúng.

Định nghĩa của ion và Liên kết ion

Khái niệm ion : Ion (điện tích) là quá trình một nhóm nguyên tử hay nguyên tử nhường hay nhận thêm một hay nhiều electron.

Khái niệm Liên kết ion : Liên kết ion, hay liên kết điện tích, là liên kết hóa học có bản chất là lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện tích trái dấu. Liên kết ion thường là liên kết giữa nguyên tử của nguyên tố phi kim với nguyên tử của nguyên tố kim loại. Nguyên tử kim loại có độ âm điện nhỏ, dễ nhường electron để tạo ion dương. (Theo Wikipedia)

Phân loại ion dương (cation) và ion âm (anion)

Các ion được chia thành hai loại, cation dương và anion âm . Cụ thể, trong quá trình ion hóa một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử, nó sẽ nhận thêm hoặc nhường bớt electron để tạo thành cation hoặc anion.

• Anion là các ion có điện tích âm được hình thành bởi các nguyên tử trung tính. Khi một nguyên tử trong quá trình ion hóa hút một hoặc nhiều electron vào nó, các ion được hình thành. Thông thường, các anion được tạo thành bởi các nguyên tố phi kim, ví dụ Oxy tạo thành anion -2, Clo tạo thành anion -1, v.v. Vì các nguyên tử này có độ âm điện lớn nên chúng hút các electron. và tạo thành anion.

• Cation là các ion tích điện dương được hình thành khi các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trung tính bị mất electron. Khi các electron bị loại bỏ, số lượng proton trong hạt nhân nhiều hơn, do đó nguyên tử tích điện dương. Các cation được hình thành từ các kim loại ở nhóm S trong bảng tuần hoàn. Do các cation có kích thước điện tích khác nhau tùy thuộc vào số lượng electron bị mất đi nên các cation khác nhau được hình thành như: Ca2+, Al3+,…

Ion đơn nguyên tử và đa nguyên tử là gì?

Ion đơn nguyên tử là ion chỉ có một nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm. Ví dụ: Mg2+. Al3+, Cl-, F-,…

Trái ngược với ion đơn nguyên tử, ion đa nguyên tử là ion được tạo thành từ nhiều nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành nhóm nguyên tử.

Ví dụ: NO3-. SO42-, NH4+,…

Liên kết ion được hình thành như thế nào?

Như chúng ta đã biết, Liên kết ion là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.

Ví dụ: Na+ + Cl- → NaCl. Liên kết giữa Na+ và Cl- là Liên kết ion.

Điều kiện hình thành

Liên kết ion chỉ được hình thành khi thỏa mãn 2 điều kiện sau:

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

• Trừ một số trường hợp điển hình, hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử Liên kết ion phải >= 1,7.

Dấu hiệu nhận biết

Chúng ta có thể dựa vào các dấu hiệu sau để nhận biết Liên kết ion:

• Phân tử hợp chất được hình thành từ kim loại điện hóa đến phi kim điển hình. Ví dụ: NaCl, CaCl2, BaF2,… Các hợp chất này đều chứa liên kết Liên kết ion- được hình thành giữa anion phi kim và anion kim loại.

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

Ví dụ: MgSO4, NH4Cl,… Đều là Liên kết ion – liên kết này được hình thành giữa anion phi kim với cation kim loại và anion gốc axit.

Cấu trúc mạng tinh thể của Liên kết ion

Cấu trúc mạng tinh thể của Liên kết ion là sự kết hợp của nhiều phân tử ion thành một liên kết khổng lồ. Và sự sắp xếp này trong một cấu trúc hình học được gọi là mạng tinh thể.

Ví dụ: NaCl không chứa 1 ion Na và 1 ion Cl, Liên kết ion này là sự sắp xếp của nhiều ion Na+ và Cl- thành một mạng tinh thể, với tỉ lệ 1-1.

Tính chất của hợp chất với Liên kết ion

Từ đặc điểm của Liên kết ion, có thể thấy các hợp chất có Liên kết ion thường sẽ có những tính chất chung như:

• Trạng thái : Chất rắn ion tồn tại ở nhiệt độ phòng và ở dạng tinh thể.

• Cấu trúc: Thông thường các ion được sắp xếp theo cấu trúc mạng tinh thể.

• Tính dẫn điện : Trong tinh thể rắn, các ion không dẫn điện, nhưng trong dung dịch thì có.

• Dễ vỡ dưới áp suất : Khi được đặt dưới áp suất, các hợp chất ion dễ vỡ và các liên kết dọc theo các mặt phẳng bị phá vỡ.

• Lực hút tĩnh điện : Liên kết ion là liên kết có lực hút tĩnh điện mạnh. Do đó, các hợp chất ion thường được biết là rất cứng, có nhiệt độ nóng chảy và sôi cao vì Liên kết ion tương đối ổn định. Ví dụ: NaCl có nhiệt độ nóng chảy là 800 độ, MgO là 2800 độ.

• Chất dẫn điện: Ở trạng thái nóng chảy và khi hòa tan trong dung dịch. Ở trạng thái rắn thường không dẫn điện.

Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị khác nhau như thế nào?

Cả hai đều là liên kết xảy ra trong phản ứng hóa học, nhưng sự khác biệt giữa Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị là gì?

Hãy cùng tìm hiểu sự khác biệt này qua định nghĩa, bản chất của liên kết và hiệu độ âm điện trong bảng so sánh sau:

Bài tập Liên kết ion SGK Hóa học lớp 10 có lời giải

Hãy vận dụng kiến thức đã học ở trên vào thực hành giải một số bài tập Hóa học 10 về Liên kết ion sau đây:

Bài 1 (trang 59 SGK Hóa học 10):

Liên kết hóa học trong NaCl được hình thành do:

A. Hai hạt nhân nguyên tử hút electron rất mạnh.

B. Mỗi nguyên tử Na và Cl dùng chung một electron.

C. Mỗi nguyên tử đó nhường hoặc nhận thêm electron để trở thành ion trái dấu.

D. Na → Na+ e ; Cl + e → Cl- ; Na+ + Cl- → NaCl.

Hay chọn đap an đung nhât

Đáp án: D đúng

Bài 2 (trang 59 SGK Hóa học 10):

Muối ăn ở thể rắn là:

A.NaCl . phân tử

B. Ion Na+ và Cl-

C. Tinh thể lập phương: Các ion Na+ và Cl- phân bố đều trên mỗi đỉnh.

D. Tinh thể lập phương: Các ion Na+ và Cl- phân bố đều thành từng phân tử riêng lẻ.

Hay chọn đap an đung nhât.

Đáp án: C đúng

Bài 3 (trang 60 SGK Hóa học 10):

a) Viết cấu hình electron của cation liti (Li+) và anion oxit (O2-).

b) Điện tích của các ion Li+ và O2- đến từ đâu?

c) Nguyên tử khí hiếm nào có cấu hình electron giống Li+ và nguyên tử khí hiếm nào có cấu hình electron giống O2-.

d) Tại sao 1 nguyên tử oxi có thể kết hợp với 2 nguyên tử liti?

Câu trả lời:

a) Cấu hình electron của cation liti (Li+) là 1s2 và anion oxit (O2-) là 1s22s22p6.

b) Điện tích ở Li+ là do mất 1e, điện tích ở O2- là do O nhận thêm 2 e.

c) Nguyên tử khí hiếm He có cùng cấu hình electron với Li+ .

Nguyên tử khí hiếm Ne có cùng cấu hình electron với O2-

d) Vì mỗi nguyên tử liti chỉ nhường 1e nên nguyên tử oxi nhường 2e.

2Li → 2Li+ + 2e;

O + 2e → O2-;

2Li+ + O2- → Li2O.

Bài 4 (trang 60 SGK Hóa học 10):

Đề tài:

Câu trả lời:

Bài viết trên đã cung cấp lý thuyết Liên kết ion và bài tập thực hành SGK Hóa học 10 chi tiết nhất. Hi vọng các bạn có thêm nhiều kiến thức bổ ích xung quanh ion, Liên kết ion và quá trình tiếp thu bài học hiệu quả. . Truy cập website manta.edu.vn mỗi ngày để cập nhật thêm nhiều thông tin thú vị về Hóa học nhé!