Bài 12. Liên kết ion - Tinh thể ion

Vì sao nguyên tử các nguyên tố có xu hướng liên kết lại với nhau tạo thành phân tử hay tinh thể
Các nguyên tử liên kết với nhau như thế nào ?

Chương 3 - LIÊN KẾT HOÁ HỌC
Bài 12 – LIÊN KẾT ION, TINH THỂ ION

Tiết 22

Khái niệm liên kết hoá học
Quy tắc bát tử
Tại sao các khí hiếm trơ về mặt hoá học ?
Vì các khí hiếm đều có 8 e ở lớp ngoài cùng (trừ He)

Quy tắc bát tử (8 electron): các nguyên tử các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với nhau để đạt được cấu hình electron vững bền của khí hiếm với 8 electron (hoặc 2e đối với Heli) ở lớp ngoài cùng.

I. Sự hình thành Ion, cation, anion
1. Ion, cation, anion
VD: Cho Li có Z=3. Có cấu hình là: 1s22s1

Nhận xét: Li có 3p mang điện tích 3+ và 3 e mang điện tích 3-  nên nguyên tử Li trung hòa về điện.
- Nếu nguyên tử Li nhường 1e ở lớp ngoài cùng thì:

 phần còn lại mang điện tích 1+.
Nguyên tử Liti
Sự hình thành ion Li+
+
Ion Liti (Li+)
11+
Ion Na+
+
Nguyên tử Na
Từ đó: Na  Na+ + e
Mô hình sự hình thành một số ion dương khác
Sự hình thành ion Na+:
Nguyên tử Mg
Ion Mg2+
Sự hình thành ion Mg2+
Các nguyên tử kim loại lớp ngoài cùng có 1,2,3 electron →dễ nhường electron để tạo ra cation (ion dương) có cấu hình bền vững của khí hiếm .
Ví dụ
Mg → Mg2+ + 2e : cation magie
Al → Al3+ + 3e : cation nhôm
Na → Na+ + 1e : cation natri
KẾT LUẬN
Trong các phản ứng hóa học , để dạt cấu hình electron bền của khí hiếm nguyên tử kim loại có khuynh hướng nhường e cho nguyên tử nguyên tố khác để trở thành ion dương, gọi là cation.

Tổng quát: M → Mn+ + ne
Sự tạo thành anion
Cho F có Z=9.
- Hãy chứng minh nguyên tử F trung hoà về điện?
- Nguyên tử F có khả năng nhường hay nhận e? Vì sao?

Flo có: 9 proton mang điện tích 9 +
9e mang điện tích 9 -
 F trung hoà về điện.
Cấu hình e của nguyên tử F :
1s22s22p5
Do có 7e lớp ngoài cùng nên Flo có xu hướng nhận thêm 1e để đạt được cấu hình bền vững của khí hiếm Ne
F + e  F -
Quá trình nhận e của F:
Ion florua
Nguyên tử Flo
+
8+
Ion O 2-
2 -
Nguyên tử Oxi
Mô hình sự hình thành một số ion âm khác
Sự hình thành ion O 2-:
Từ đó: O + 2e  O 2 -
KẾT LUẬN
Trong các phản ứng hóa học , để dạt cấu hình electron bền của khí hiếm nguyên tử phi kim có khuynh hướng nhận e từ nguyên tử các nguyên tố khác để trở thành ion âm, gọi là anion.

Tổng quát: A + ne → A n-
Các nguyên tử phi kim lớp ngoài cùng có 5,6,7e có khả năng nhận thêm electron và biến thành anion (ion âm) có cấu hình bền vững của khí hiếm.
Ví dụ:
Cl + 1e→ Cl-
O +2e → O2-.
Các anion được gọi theo tên gốc axit (trừ oxi).
Ví dụ: F- gọi là ion florua,
Cl- gọi là anion clorua
O2- gọi là anion oxit.
 Khái niệm ion
Khi nguyên tử nhường hay nhận electron nó trở thành phần tử mang điện gọi là ion

Cation ↔ ion dương
Anion ↔ ion âm
2. Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử.
Ion đơn nguyên tử là ion tạo nên từ 1 nguyên tử.
Ví dụ: Các cation Li+,Na+,Al3+ ...
Các anion F-, Cl- ,O2- …
Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm.
Ví dụ: NH4+, OH-, SO42-,...
II. Sự tạo thành liên kết ion
Thí nghiệm Na tác dụng với Cl2
Sự hình thành các ion Na+ và Cl-
trong phân tử NaCl
11+
17+
Na+
Cl-
+
-
Từ đó
Na  Na+ + 1e
Na + Cl2  ?
Na + Cl2 
Cl2 + 2e  2Cl-
NaCl
2
2
Liên kết ion là liên kết được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện của 2 ion mang điện tích trái dấu .
KẾT LUẬN
Sự tạo thành MgO
12+
8+
Mg2+
O2-
2+
2-
Một số trường hợp khác về sự hình thành liên kết ion
Sự tạo thành phân tử Li2O
Cation Li+
Cation Li+
Anion O2-
Phân tử Li2O
Sự tạo thành MgCl2
Cl-
Cl-
Mg2+
17+
12+
17+
-
-
2+
Liên kết ion chỉ được hình thành giữa:
kim loại điển hình và phi kim điển hình.
III.Tinh thể và mạng tinh thể ion
1. Tinh thể NaCl
Mô hình tinh thể NaCl:
Mô hình tinh thể NaCl:
III.Tinh thể và mạng tinh thể ion
Mô hình tinh thể NaCl tan trong nước:
2. Tính chất chung của hợp chất ion
Đặc điểm chung của muối ăn
Tính bền vững ,trạng thái
Khả năng bay hơi
Nóng chảy
Khả năng tan trong nước,khả năng dẫn điện
Bền, ở điều kiện thường tồn tại ở trạng thái rắn,dạng tinh thể
Khó bay hơi
Khó nóng chảy,nhiệt độ nóngchảy cao(800oC)
Tan tốt trong nước tạo thành dung dịch dẫn điện
CỦNG CỐ
Câu 1 : Dãy các chất nào sau đây đều là hợp chất ion?
A. HCl, MgCl2, CH4, NaCl
B. NaCl, MgCl2, KCl, Na2O
C. Mg2O, CH4, NaCl, SO2
D. CO2, MgCl2, CuCl2, BaCl2
Củng cố
Câu 2:
1. Cho dãy các chất hóa học sau : NaCl, KCl, SO2, MgO, HCl, NaF, SO3, CO2, H2O. Những hợp chất nào là hợp chất ion ?
2 Trình bày sự hình thành liên kết ion trong phân tử NaF?
Chúc các em học tốt