Nội dung chính hóa học 10 chân trời sáng tạo Bài 9: Liên kết ion

BÀI 9. LIÊN KẾT ION

1. ION VÀ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION

- Khái niệm cation và anion:

+ Cation là các nguyên tử mang điện tích dương khi đã nhường electron.

+ Anion là các nguyên tử mang điện tích âm khi nhận thêm electron.

- Giải thích: Các caton và anion bền vững về mặt hóa học vì có cấu hình của khí hiếm.

- Trả lời câu 1 sgk trang 55:

+ Ion sodium có 10 electron, còn hạt nhân có 11 proton.

+ Ion oxide có 10 electron, còn trong hạt nhân có 8 proton.

- Trả lời câu 2 sgk trang 55:

+ Ion sodium chỉ còn 10 electron, trong khi hạt nhân có 8 proton nên ion oxide mang điện tích là (-10)+(+11) = +1

+ Ion oxide có 10 electron, trong khi hạt nhân có 8 proton nên ion oxide mang điện tích là (-10) +(-8)= -2

- Trả lời câu 3 sgk trang 56:

Ion Na⁺ và ion O2^- đều được bền vững về hóa học. Chúng đều có cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố khí hiếm neon.

→ Kết luận:

+ Khi nhường electron, nguyên tử trở thành ion dương (cation)

+ Khi nhận electron, nguyên tử trở thành ion âm (anion)

+ Giá trị điện tích trên ion bằng với số electron nhường hoặc nhận.

- Đầu tiên, các nguyên tử sẽ tham gia vào quá trình nhường, nhận electron để tạo nên các ion bền, mang điện tích trái dấu. Sau đó các ion mang điện tích trái dấu này sẽ hút nhau bởi lực hút tĩnh điện và tạo thành ion.

- Giải thích:

Nguyên tử sodium (Na) và chlorine (Cl) lần lượt có 1 electron và 7 electron ở lớp ngoài cùng. Khi cho sodium phản ứng với chlorine, nguyên tử Na đã nhường 1 electron cho nguyên tử Cl để trở thành các ion Na⁺ và Cl^- lần lượt có cấu hình electron bền của các khí hiếm neon và argon. Các ion trái dấu này hút nhau theo lực hút tĩnh điện tạo nên phân tử NaCl.

- Trả lời câu 4 sgk trang 55:

+ Những nguyên tố kim loại do có độ âm điện nhỏ và nguyên tử thường có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường electron, tạo thành cation.

+ Những nguyên tố phi kim có độ âm điện lớn và nguyên tử thường có 5, 6 hoặc 7 electron ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận thêm electron, tạo thành các anion.

Trả lời câu 6 sgk trang 56:

Các ion Na⁺ và Cl^- lần lượt có 10 electron và 18 electron nên chúng có cấu hình electron bền của các khí trơ tương ứng là neon (X=10) và argon (Z=18).

2. TINH THỂ ION

- NaCl là đại diện cho các tinh thể ion: Các hợp chất đều tồn tại ở dạng tinh thể, trong đó các ion âm và dương được bố trí xen kĩ một cách luân phiên đều đặn. Về mặt cấu trúc, mỗi ion trong tinh thể sodium chloride được bao quanh bởi sáu ion lân cận mang điện tích trái dấu.

- Trả lời câu 7 sgk trang 56:

a, Tinh thể NaCl có dạng hình khối lập phương.

b, Các ion Na⁺ và Cl^- được phân bố luân phiên, đều đặn trên đỉnh hình lập phương.

c, Xung quanh mỗi ion đều có 6 ion ngược dấu gần nhất.

- Trả lời câu 8 sgk trang 56:

Tinh thể ion là những cấu trúc hình khối phát triển từ các hợp chất ion và được giữ với nhau bằng lực hút tĩnh điện.

- Do các hợp chất ion có cấu trúc tinh thể và lực hút tĩnh điện mạnh nên chúng thường tồn tại ở trạng thái rắn ở điều kiện thường.

+ Hợp chất ion không dẫn điện ở trạng thái rắn và dẫn điện ở trạng thái tạo thành dung dịch.

+ Hợp chất ion dễ tan trong nước vì nước là dung môi phân cực dễ hòa tan hợp chất phân cực mạnh là ion.

→ Kết luận: Trong điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở trạng thái rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi và không dẫn điện ở trạng thái rắn. Hợp chất ion thường dễ tan trong nước, tạo thành dung dịch có khả năng dẫn điện.

- Các bước thực hành:

+ Bước 1: Xác định số lượng mỗi loại khối cầu và số lượng các thanh nối cần sử dụng.

+ Bước 2: Lắp xen kẽ các khối cầu và thanh nối như hình minh họa (Hình 9. 4a).

+ Bước 3: Hoàn chỉnh mô hình tinh thể NaCl (Hình 9. 4b)

- Trả lời câu 9 sgk trang 57:

Trong mô hình tinh thể NACl, các quả cầu tượng trưng các ion Na⁺ và Cl^-, các thanh nối tượng trưng cho các liên kết. Một ô mạng tinh thể NaCl có 27 quả cầu (13 ion Na⁺ và 14 ion Cl^- hoặc ngược lại) và 54 thanh nối.