Giải bài tập Hóa 10 Bài 12: Liên kết ion - Tinh thể ion

§12. LIÊN KẾT ION - TINH THE ION
A. LÍ THUYẾT
Sự HÌNH THÀNH ION, CATION, ANION
Ion, cation, ânion
Nguyên tử trung hòa về điện. Khi nguyên tử nhường hay nhận electron, nó trở thành phần tử mang điện gọi là ion.
Nguyên tứ kim loại có khuynh hướng nhường electron cho nguyên tử các nguyên tố khác đê trở thành ion dương, gọi là cation.
Ví dụ: Mg -> Mg"+ + 2e ;	AI —> Al3+ + 3e
(Các cation kim loại được gọi theo tên kim loại. Ví dụ, Na+ gọi là cation natri).
Nguyền tứ phi kim có khuynh hướng nhận electron từ nguyên từ các nguyên tố khác tró' thành ion âm, gọi là anion.
Ví dụ: C1 + le -> cr ;	0 + 2e —> 0“
Các anion phi kim được gọi theo tên gốc axit (trừ 0"" gọi là anion oxit).
Ví dụ-. F“ gọi là anion florua.
Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử
Ion đơn nguyên tứ là ion tạo nên từ một nguyên tử, ví dụ cation Li+, Na+, Mg'+, Al'i+ và anion F", s'2_.
Ion đa nguyên- tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm.
Ví dự: cation amoni NHj, anion hiđroxit 0H“, anion sunfat so2 .
Sự TẠO THÀNH LIÊN KET ion
Xét quá trình hình thành liên kết ion trong phân từ NaCl.
Khi hai nguyên tử Nạ và C1 tiến lại gần nhau: Nguyên tử Na nhường 1 electron lớp ngoài cùng duy nhất cho nguyên tử clo trở thành ion Na+: Na —> Na+ + le
Nguyên tử clo nhận 1 electron của Na đế bão hòa lớp electron ngoài cùng 8 electron, trớ thành ion CF:
C1 + le -> CF
Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử NaCl:
Na+ + cr -> NaCl
Liên kết giữa cation Na+ và anion CF là liên kết ion.
Vậy, liên kết ion là liên kết được hin/ì thành bởi lực hút tĩnh diện giữa các ion mang điện tích trái. dấu.
Phản ứng hóa học trên có thề được biểu diễn bàng phương trình hóa học sau:
2 X le ! :
I
2Na + Cl2 -> 2Na+Cl
TINH THỂ ION
Tinh thể NaCl
ở thề’ rắn, NaCl tồn tại dưới dạng tinh tlìế ion. Trong mạng tinh thế NaCl, các ion Nav và CI” được phân bô' luân phiên đều đặn trên các đĩnh cùa các hình lập phương nhỏ. Xung quanh mỗi ion đều có 6 ion ngược dấu gần nhất.
Tính chất chung của hợp chất ion
Tinh thê ion rất bền vững vì lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu trong tinh thê ion rất lớn. Các hợp chất ion đều khá rắn, khó bay hơi, khó nóng chảy.
Ví dụ: Nhiệt độ nóng chảy cùa NaCl là 8OO''C, cùa MgO là 2800°C.
Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy và khi hòa tan”-trong nước, chúng dần điện, còn ờ trạng thái rắn thi không -dẫn điện.
B. BÀI TẬP
Liên tiết hóa học trong NaCI được hình thành là do:
Hai hạt nhân nguyên tứ hút electron rất mạnh.
Mồi nguyên từ Na và Cl góp chung 1 electron.
c. Mồi nguyên tứ do nhường hoặc thu electron dế trở thành các ion trái dâu hút nhau.
D. Na -> Na'+ e; Cl + e -> Cl ; Na' + Cl NaCI Chọn dáp án dáng nhát.
Chọn câu D.
Muối ăn ớ the rán lù:
Các phân tử NaCl.
Các ion Na' và Cl .
c. Các tinh thế hình lập phương: các ion Na' và Cl được phân hố luân phiên đều đặn trên mồi dính.
D. Các tinh thể hình lập phương trong dó: các ion Na' và Cl được phân bô luân phiên đều đận thành từng phán tử riêng rè.
Chọn cáu đúng nhất.
Đáp Số: Câu đúng nhất là C
a) Viết cấu hình electron của cation liti (Li') và anion oxit tO2').
Những điện tích, ớ ion Li' và O' do dâu mà có?
Nguyên tử khí hiếm nào có câu hình electron giông Li' và nguyên tử khí hiếm nào có câu hình electron giống CL ?
Vi sao một nguyên tử oxi kết hợp được với 2 nguyên tử liti?
Giải
Cấu hình electron của nguyên tử Li (Z = 3): ls22s'
Cấu hình electron củạ nguyên tử oxi (Z = 8): ls22s22p4
Cấu hình electron của cation liti Li+ là ls2 và anion 02_ là ls22s22p6.
Điện tích ở Li+ do mát le mà có.
Điện tích ở 02“ do nhận thêm 2e mà có.
Nguyên tử khí hiếm He có cấu hình electron giống Li+.
Nguyên tử khí hiếm Ne có câu hình electron giông O2".
Vì mỗi nguyên tử liti chỉ có thế nhường le, mà một nguyên tử oxi có thể thu 2e nên
2Li —> 2Li+ + 2e; o + 2e —> 02‘; 2Li+ + o2’ —> Li2O.
Xác định sô proton, natron, electron trong cúc nguyên tử và ion sau:
a) 2JỈỈ' . %Ar, %Cl . gFe2'.	b) “Ca2', %s2 , %Al:ì-.
Giải
Số proton, nơtron, electron trong các nguyên tử và ion sau:
ã)
12H
ii<Ar
“C1
'5liFe2' 26 r e
có sô' p :
1;
18;
17;
26;
sô' e :
sô' e :
sô' e :
0;
18;
18;
24;
sô' n
sô' n
sô' n
1
22
18
30
có
có
có
sô'
sô'
sô'
p :
p :
p :
số
e :
sô'
n
b)
2-
20
có
sô'
p :
20;
sô'
e :
18;
sô'
n
20
1Ỉ5S2
có
số
p :
16;
sô'
e :
18;
sô'
n
16
ĨĨAl3-
có
sô'
p ■
13;
sô'
e :
10;
sô'
n
14
So sánh sô electron trong các cation
sau
Na'.
Mg2'.	Al
Giải
nNa’
có sô' p : 11;
sô' e :
10;
số n : 12
w
có sỏ' p : 12;
sô' e :
10;
sô n : 12
2-,Al3'
có sô' p : 13;
sô' e :
10;
sô' 11 : 14
Vậy: Các
ion Na+, Mg2+, A1:|
*■ đều có
10 electron.
6. Trong các hạp chát sau dây, chất nào chứa ion đa nguyên tứ? Kế tên các ion đa nguyên tứ dó. a) IỈ,PO,	b) NHiNO.1	c) KCl
d)K-,SO,	e)NH,Cl	g) CatOHh
Giải
Các ion đa nguyên tử:
H;iPO,i có anion photphat PO:,
NH4NO3 có cation amoni NHỊ và anion nitrat NO.J
KC1 không có ion đa nguyên tử.
K2SO4 có anion sunfat so2 .
NH4CI có cation amoni NH,. g) Ca(OH)2 có anion hiđroxit OH .