Liên kết ion là gì? Tìm hiểu sự hình thành liên kết ion

Liên kết ion là gì? Sự hình thành liên kết ion có gì đặc biệt? So sánh liên kết ion và liên kết cộng hóa trị? Bài tập liên kết ion và cộng hóa trị? Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết cộng hóa trị? Trong phạm vi bài viết dưới đây, cùng Tip.edu.vn tìm hiểu liên kết ion là gì và nội dung liên quan.

Khái niệm liên kết ion là gì?

Theo định nghĩa, liên kết ion (liên kết tích điện) là một loại liên kết về bản chất là lực hút tĩnh điện giữa hai loại ion mang điện tích trái dấu. Thông thường, liên kết điện tích xảy ra giữa nguyên tử của nguyên tố phi kim và nguyên tử của nguyên tố kim loại.

Sự hình thành ion

Các ion là gì?

Trong nguyên tử, số proton bằng số electron nên nguyên tử trung hòa về điện. Trong một phản ứng hóa học, nếu một nguyên tử mất hoặc thêm một electron, nó sẽ trở thành một nguyên tố mang điện tích dương hoặc âm. Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện tích được gọi là ion.

Các ion dương (hoặc cation)

• Ta xét sự hình thành ion natri từ nguyên tử liti: Nguyên tử liti có cấu hình electron: (1s ^ {2} 2s ^ {1} ) năng lượng (I_ {1} ) nhỏ nên rất dễ mất một electron ở lớp vỏ ngoài cùng trở thành ion mang điện tích dương đơn vị. Chúng tôi có thể trình bày quy trình như sau: (Li rightarrow Li ^ {+} + e )

• Nguyên tử kim loại dễ dàng nhường 1,2,3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng để trở thành ion mang 1,2,3 đơn vị điện tích dương. Ví dụ:

(Mg rightarrow Mg ^ {2+} + 2e )

(Al rightarrow Al ^ {3+} + 3e )

• Các ion mang điện tích dương được gọi là ion dương hoặc cation. Người ta gọi tên các cation kim loại bằng cách đặt trước tên kim loại bằng chữ “cation” như cation liti (Li ^ {+} ), cation magie (Mg ^ {2 +} ), cation nhôm (Al ^) { 3 +} ), cation đồng II (Cu ^ {2 +} ).

Các ion âm (hoặc anion)

• Ta xét sự tạo thành ion flo từ nguyên tử flo: Nguyên tử flo có cấu hình electron: (1s ^ {2} 2s ^ {2} 2p ^ {5} ) và có độ âm điện lớn nên flo dễ thu được thêm một electron để trở thành một ion mang một đơn vị điện tích âm. Chúng tôi có thể trình bày quy trình như sau:

(F + e rightarrow F ^ {-} )

• Các nguyên tử halogen và nguyên tử phi kim khác như O và S có thể nhận 1,2 electron và trở thành ion âm. Ví dụ:

(Cl + e rightarrow Cl ^ {-} )

(O + 2e mũi tên phải O ^ {2 -} )

(S + 2e rightarrow S ^ {2 -} )

• Các ion mang điện tích âm được gọi là ion âm hoặc anion. Người ta thường gọi tên các anion bằng tên gốc axit tương ứng của chúng, ví dụ, các ion (F ^ {-}, Cl ^ {-}, S ^ {2 -} ) được gọi là ion florua và clorua, tương ứng. , sunfua. Ion (O ^ {2 -} ) được gọi là ion oxit.

Quy tắc bát phân

Nguyên tử của các nguyên tố có xu hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình bền của khí quý với 8 electron (hoặc của heli có 2 electron) ở lớp vỏ ngoài cùng.

Ion đơn và ion đa nguyên tử

• Các ion đơn nguyên tử là các ion được tạo thành từ một nguyên tử. Ví dụ:

(Li ^ {+}, Mg ^ {2 +}, Al ^ {3 +}, Cu ^ {2 +}, F ^ {-}, Cl ^ {-}, S ^ {2 -},… )

• Ion đa nguyên tử là ion được tạo thành từ nhiều nguyên tử liên kết với nhau để tạo thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm. Ví dụ:

Các ion amoni ( (NH_ {4} ^ {+} )), các ion gốc axit như ion nitrat ( (NO_ {3} ^ {-} )), ion sunfat ( (SO_ {4} ^ { ) 2 -} )), ion photphat ( (PO_ {4} ^ {3 -} ))

Hình thành liên kết ion

• Liên kết ion là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu.
• Liên kết này được hình thành giữa một kim loại điển hình và một phi kim điển hình.

Sự hình thành liên kết ion của một phân tử diatomic

• Xét sự hình thành liên kết ion trong phân tử natri clorua (NaCl).

Do cấu tạo nguyên tử và theo quy tắc bát tử, khi nguyên tử Na và Cl tiếp xúc với nhau sẽ mất đi và nhân đôi electron để trở thành ion (Na ^ {+}, Cl ^ {-} ), có cùng cấu hình electron nguyên tử với cấu hình electron nguyên tử của khí quý Ne và Ar. Các ion (Na ^ {+}, Cl ^ {-} ) được hình thành với các điện tích trái dấu, hút nhau, tạo ra liên kết này trong phân tử cũng như trong tinh thể NaCl.

• Sự hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl có thể được tóm tắt bằng sơ đồ sau:

• Hai ion được tạo thành mang điện tích trái dấu thì hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành phân tử NaCl:

(Na ^ {+} + Cl ^ {-} rightarrow NaCl )

Hình thành liên kết ion trong phân tử đa nguyên tử

• Tương tự như sự hình thành phân tử NaCl, sự hình thành liên kết trong phân tử (CaCl_ {2} ) được biểu diễn bằng sơ đồ sau:

• Các ion (Ca ^ {2+}, Cl ^ {-} ) được hình thành với các điện tích trái dấu sẽ hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành phân tử (CaCl_ {2} ):

(Ca ^ {2+} + 2Cl ^ {-} rightarrow CaCl_ {2} )

Tinh thể ion

NaCl tinh thể

Ở trạng thái rắn, NaCl tồn tại dưới dạng tinh thể ion. Trong mạng tinh thể NaCl, các ion (Na ^ {+}, Cl ^ {-} ) được phân bố đều, xen kẽ trên các đỉnh của các hình lập phương nhỏ. Xung quanh mỗi ion có 6 ion trái dấu ở gần nhau.

Bản chất chung của các hợp chất ion

• Tinh thể ion rất bền, khá rắn, khó nóng chảy và khó bay hơi. Vì lực hút điện tích giữa các ion trái dấu trong tinh thể ion là rất lớn.

Ví dụ: Nhiệt độ nóng chảy của NaCl là (800 ^ { circle} C ), của MgO là (2800 ^ { circle} C ).

• Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi tan chảy và hòa tan trong nước, chúng dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không.

Liên kết cộng hóa trị

Định nghĩa của liên kết cộng hóa trị là gì?

Liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bởi một hoặc nhiều cặp electron dùng chung.

Điều kiện hình thành liên kết cộng hóa trị

Các nguyên tử giống nhau hoặc gần giống nhau, liên kết với nhau bằng cách dùng chung các electron hóa trị. Ví dụ: (Cl_ {2}, H_ {2}, N_ {2}, HCl, H_ {2} O… )

Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết cộng hóa trị

• Các phân tử đơn nguyên tử được hình thành từ các phi kim. Ví dụ, các phân tử (O_ {2}, H_ {2}, N_ {2}, F_ {2}… ) đều chứa liên kết cộng hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim loại giống nhau. cùng với nhau.
• Các phân tử hợp chất được hình thành từ các phi kim. Ví dụ, các phân tử (F_ {2} O, HF, H_ {2} O, NH_ {3}, CO_ {2}… ) đều chứa liên kết cộng hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử. phi kim khác nhau.

Liên kết cộng hóa trị có cực và không cực

• Khi một cặp êlectron dùng chung phân bố đối xứng giữa hai hạt nhân nguyên tử tham gia liên kết thì đó là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
• Khi cặp êlectron dùng chung bị hút về phía nguyên tử âm hơn thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực.

So sánh liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

• Điểm giống nhau: Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị giống nhau về nguyên nhân hình thành liên kết. Các nguyên tử liên kết với nhau để đạt được cấu hình electron bền của khí quý.
• Sự khác nhau: Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị khác nhau về bản chất liên kết và điều kiện liên kết:

• Liên kết cộng hóa trị ion và không cực là hai trường hợp hạn chế của liên kết cộng hóa trị có cực. Đối với hầu hết các chất trong tự nhiên, không có ranh giới rõ ràng giữa liên kết ion và liên kết cộng hóa trị. Người ta thường dựa vào hiệu số độ âm điện giữa hai nguyên tử của một liên kết để có thể biết được loại liên kết:

Chú ý: Quy ước này chỉ mang tính chất tương đối, có nhiều ngoại lệ và có nhiều thang độ âm điện khác nhau. Ví dụ: phân tử HF có hiệu số độ âm điện> 1,7 nhưng vẫn là hợp chất cộng hóa trị.

Xem thêm >>> Liên kết cộng hóa trị là gì? Chủ đề liên kết cộng hóa trị

Trên đây là những kiến ​​thức hữu ích về khái niệm liên kết ion là gì, liên kết cộng hóa trị là gì, sự hình thành ion. Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn thông tin để bạn tự học về chủ đề liên kết ion. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!