Dạng 1: Sự hình thành liên kết ion - Chuyên đề Hóa 10
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
Học sinh cần nhớ điều kiện và dấu hiệu nhận biết phân tử có 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 vài 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 minh họa
Ví dụ 1: Viết cấu hình e của Cl (Z = 17) và Ca (Z = 20). Cho biết vị trí của chúng (chu kì, nhóm) trong bảng tuần hoàn. Liên kết giữa canxi và clo trong hợp chất CaCl2 thuộc loại liên kết gì? Giải thích tại sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết đó.
Bài giải:
* Câu hình electron của Cl và Ca như sau:
+) Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5
+) Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2
* Vị tri của Cl và Ca trong bảng tuần hoàn
+) Clo nằm ở ô số 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA.
+) Canxi nằm ở ô số 20, chu kỳ 4, nhóm IIA.
* Liên kết giữa canxi và clo trong hợp chất CaCl2 thuộc loại liên kết ion vì:
+) Ca là kim loại điển hình và Cl là phi kim điển hình.
* Sơ đồ hình thành liên kết như sau:
2Cl + 21e → 2Cl-
Ca → Ca2+ + 2e
Các ion Ca2+và Cl- tạo thành mang điện tích trái dấu, chúng hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất CaCl2:
Ca2+ + 2Cl- → CaCl2
Ví dụ 2: Hai nguyên tố M và X tạo thành hợp chất có công thức là M2X. Cho biết:
- Tổng số proton trong hợp chất bằng 46.
- Trong hạt nhân của M có n - p = 1, trong hạt nhân của X có n’ = p’.
- Trong hợp chất M2X, nguyên tố X chiếm khối lượng.
1. Tìm số hạt proton trong nguyên tử M và X.
2. Dựa vào bảng tuần hoàn hãy cho biết tên các nguyên tố M, X.
3. Liên kết trong hợp chất M2X là liên kết gì? Vì sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết trong hợp chất đó.
Bài giải:
1. Tổng số hạt proton trong hợp chất M2X bằng 46 nên:
2p + p’ = 46. (1)
Trong hợp chất M2X, nguyên tố X chiếm khối lượng nên:
39p’ = 8 (2p + 1). (2)
Từ (1) và (2) => p = 19; p’ = 8.
2. Dựa vào bảng tuần hoàn => M là kali (K) và X là oxi (O).
3. Liên kết trong hợp chất K2O là liên kết ion vì: K là kim loại điển hình, O là phi kim điển hình.
Sơ đồ hình thành liên kết như sau:
O + 2e → O2-
2K → 2K+ + 2.1e
Các ion K+và O2-tạo thành mang điện tích trái dấu, chúng hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất K2O:
2K+ + O2- → K2O
Ví dụ 3:
a, Viết cấu hình electron của các nguyên tử A, B biết rằng:
- Tổng số các loại hạt cơ bản trong nguyên tử A là 34. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10.
- Kí hiệu của nguyên tử B là B.
b, Liên kết trong hợp chất tạo thành từ A và B thuộc loại liên kết gì? Vì sao? Viết công thức của hợp chất tạo thành.
Bài giải:
a, Gọi tổng số hạt proton, notron, electron của nguyên tử A là P, N, E (trong đó P = E).
Theo bài ra ta có: P + N + E = 34 và P + E - N = 10.
=> P = E = 11; N = 12.
Kí hiệu của nguyên tử B là B nên ZB = 9
Cấu hình electron của A, B là:
A (Z = 11): 1s22s22p63s1
B (Z = 9): 1s22s22p5
b, Liên kết trong hợp chất giữa A và B là liên kết ion vì A là kim loại điển hình (nhóm IA), B là phi kim điển hình (nhóm VIIA).
Sơ đồ hình thành liên kết:
A → A+ + 1e
B + 1e → B-
Các ion A+và B- tạo thành mang điện tích trái dấu, chúng hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất AB:
A+ + B- → AB.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Xét các phân tử ion: LiCl, KCl, RbCl, CsCl. Liên kết trong phân tử nào mang tính chất ion nhiều nhất?
A. LiCl B. KCl C. RbCl D. CsCl
Đáp án: D
Liên kết trong phân tử CsCl mang tính chất ion nhiều nhất
Câu 2. Cho độ âm điện: Be (1,5), Al (1,5), Mg (1,2), Cl (3,0), N (3,0), H (2,1), S (2,5), O (3,5). Chất nào sau đây có liên kết ion?
A. H2S, NH3.
B. BeCl2, BeS.
C. MgO, Al2O3.
D. MgCl2, AlCl3.
Đáp án: C
Chất có liên kết ion là: MgO, Al2O3.
Câu 3. Nguyên tử nhôm có 3 electron hóa trị. Kiểu liên kết hóa học nào được hình thành khi nó liên kết với 3 nguyên tử flo:
A. Liên kết kim loại.
B. Liên kết cộng hóa trị có cực.
C. Liên kết cộng hóa trị không cực.
D. Liên kết ion.
Đáp án: D
Câu 4. Cho các hợp chất: NH3, H2O, K2S, MgCl2, Na2O, CH4, Chất có liên kết ion là chất nào?
A. NH3, H2O, K2S, MgCl2
B. K2S, MgCl2, Na2O, CH4
C. NH3, H2O, Na2O, CH4
D. K2S, MgCl2, Na2O
Đáp án: D
Câu 5. Cấu hình e của cặp nguyên tử nào sau đây có thể tạo liên kết ion:
A. 1s22s22p3 và 1s22s22p5
B. 1s22s1 và 1s22s22p5
C. 1s22s1 và 1s22s22p63s23p2
D. 1s22s22p1 và 1s22s22p63s23p6
Đáp án: B
Câu 6. Cho 3 ion: Na+, Mg2+, F-. Tìm câu khẳng định sai trong các câu sau?
A. 3 ion trên có cấu hình electron giống nhau.
B. 3 ion trên có số nơtron khác nhau.
C. 3 ion trên có số electron bằng nhau
D. 3 ion trên có số proton bằng nhau.
Đáp án: D
Câu 7. Trong dãy oxit sau: Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7. Những oxit có liên kết ion là:
A. Na2O, SiO2, P2O5.
B. MgO, Al2O3, P2O5
C. Na2O, MgO, Al2O3.
D. SO3, Cl2O3, Na2O.
Đáp án: C
Câu 8. Cho các chất: HF, NaCl, CH4, Al2O3, K2S, MgCl2. Số chất có liên kết ion là... ? Biết rằng độ âm điện của K: 0,82; Al: 1,61; S: 2,58; Cl: 3,16 và O: 3,44; Mg: 1,31; H: 2,20; C: 2,55; F: 4,0.
A. 3. B. 2. C. 1. D. 4.
Đáp án: D