Bài 10: Liên kết ion

I. KHÁI NIỆM VÀ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION

1. Khái niệm

- Liên kết ion được hình thành bởi lực hút tĩnh điện  giữa các ion mang điện tích trái dấu.

- Khi hình thành liên kết ion, năng lượng của hệ giảm đi tạo nên hệ bền vững hơn.

Ví dụ 1:

Na⁺ + Cl^- → NaCl

- Liên kết ion cũng có thể được hình thành từ ion đa nguyên tử.

Ví dụ 2:

K⁺ + NO₃^- → KNO₃

NH₄⁺ + NO₃^- → NH₄NO₃

Mg₂⁺ + CO₃^2- → MgCO₃

- Các hợp chất được tạo nên từ cation và anion gọi là hợp chất ion.

2. Sự hình thành liên kết ion từ phản ứng giữa các nguyên tử

Quá trình hình thành liên kết ion diễn ra như sau:

- Các ion trái dấu hình thành từ các quá trình nguyên tử kim loại nhường electron và nguyên tử phi kim nhận electron theo quy tắc octet.

Ví dụ 1: Sự hình thành ion Na⁺ và F^-

- Các ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo nên hợp chất ion. Các ion trái dấu kết hợp với nhau theo tỉ lệ sao cho tổng điện tích của các ion trong hợp chất phải bằng 0.

Ví dụ 2: Sự hình thành phân tử NaF và CaF₂

II. TINH THỂ ION

1. Khái niệm:

- Tinh thể ion là loại tinh thể được tạo nên bởi các cation và anion. Trong tinh thể ion, các ion được sắp xếp vào các nút của mạng lưới tinh thể một cách luân phiên và liên kết chặt chẽ với nhau bằng sự cân bằng giữa lực hút của các ion trái dấu và lực đẩy của các ion cùng dấu.

Ví dụ: Mô hình tinh thể NaCl.

- Trong tinh thể muối ăn NaCl, các ion Na⁺ và Cl^- được sắp xếp luân phiên cạnh nhau và theo một trật tự nhất định.

2. Đặc điểm của hợp chất ion

- Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

- Các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

- Các hợp chất ion có khả năng dẫn điện khi tan trong nước hay khi nóng chảy.

Ví dụ: Tinh thể muối ăn ở dạng rắn, cứng, nhưng khi tác dụng một lực mạnh thì vỡ vụn.

1. Nguyên tử nhường electron tạo thành cation hoặc nhận electron tạo thành anion.

2. Liên kết ion trong phân tử hay tinh thể được tạo thành nhờ lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu. Liên kết ion thường tạo thành từ các nguyên tử kim loại điển hình và phi kim điển hình, phân tử thu được là hợp chất ion.

3. Cấu trúc của mạng tinh thể ion: các ion được sắp xếp theo trật tự nhất định trong không gian theo kiểu mạng lưới (ở các nút mạng là các ion dương và ion âm xếp luân phiên liên kết chặt chẽ với nhau do cân bằng lực hút và lực đẩy).

4. Các hợp chất ion thường là chất rắn có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, có khả năng dẫn điện khi tan trong nước hay khi nóng chảy.