51
Hợp chất NaCl nóng chảy ở nhiệt độ cao và có khả năng dẫn điện khi nóng chảy hoặc khi hòa tan trong dung dịch. Yếu tố nào trong phân tử NaCl gây ra các tính chất trên?
- Tinh thể ion rất bền vững.
- NaCl được hình thành từ 2 ion Na+ và Cl-.
- Hợp chất ion NaCl rất bền vững nên có nhiệt độ nóng chảy cao.
- Khi hòa tan hoặc nóng chảy, hợp chất tạo ra 2 ion Na+ và Cl- có khả năng dẫn điện.
52
Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion sau:
a) Li → \(Li^+\) + ?
b) Be → ? + 2e
c) Br + ? → \(Br^-\)
d) O +2e → ?
- Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.
- Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.
a) Li → \(Li^+\) + 1e
b) Be → \(Be^{2+}\) + 2e
c) Br + 1e → \(Br^-\)
d) O +2e → \(O^{2-}\)
52
Viết cấu hình electron của các ion \(K^+\), \(Mg^{2+}\), \(F^-\), \(S^{2-}\). Mỗi cấu hình đó giống với cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm nào?
K (e =19) à \(K^+\)( e = 18)
Mg (e =12) à \(Mg^{2+}\)(e =10)
F (e=9) à \(F^- \)(e=10)
S (e =16) à \(S^{2-}\)(e = 18)
Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.
\(K^+\)( e = 18): \(1s^22s^22p^63s^23p^6\) => Cấu hình electron giống nguyên tử Ar.
\(Mg^{2+}\)(e =10): \(1s^22s^22p^6\) => Cấu hình electron giống nguyên tử Ne.
\(F^-\) (e =10): \(1s^22s^22p^6\) => Cấu hình electron giống nguyên tử Ne.
\(S^{2-}\) (e = 18): \(1s^22s^22p^63s^23p^6\) => Cấu hình electron giống nguyên tử Ar.
52
Vì sao một ion O2- kết hợp được với hai ion Li+?
Tổng điện tích của các ion hình thành nên hợp chất luôn bằng 0.
Quá trình tạo thành ion của O và Li:
O + 2e → O2-
Li → Li+ + 1e
Tổng điện tích của các ion hình thành nên hợp chất luôn bằng 0.
52
Cho các ion: Na+ , Mg2+, O2-, Cl-. Những ion nào có thể kết hợp với nhau tạo thành liên kết ion?
Liên kết ion thường được tạo thành giữa kim loại điểm hình và phi kim điển hình. Bản chất của liên kết trong hợp chất ion là lực hút tĩnh điện nên số đơn vị điện tích của ion dương ( cation) phải bằng số đơn vị điện tích của ion âm ( anion).
- Na+ có thể kết hợp với O2- tạo liên kết ion. Cứ 2 ion Na+ kết hợp với 1 ion O2- tạo hợp chất Na2O.
- Na+ có thể kết hợp với Cl- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Na+ kết hợp với 1 ion Cl- tạo hợp chất NaCl.
- Mg2+ có thể kết hợp với O2- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Mg2+ kết hợp với 1 ion O2- tạo hợp chất MgO.
- Mg2+ có thể kết hợp với Cl- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Mg2+ kết hợp với 2 ion Cl- tạo hợp chất MgCl2.
52
Mô tả sự tạo thành liên kết ion trong:
a) Calcium oxide
b) Magnesium chloride.
Khi kim loại kết hợp với phi kim, kim loại tạo ion dương (cation) và phi kim tạo ion âm (anion). Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.
a) Calcium oxide: Khi kim loại calcium kết hợp với phi kim oxygen, tạo thành các ion \(Ca^{2+}\) và \(O^{2-}\). Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.
Quá trình biểu diễn sự tạo thành liên kết ion trong phân tử CaO như sau:
\(Ca → Ca^{2+} + 2e \)
\( O + 2e → O^{2-}\)
\( Ca^{2+} + O^{2-} → CaO\)
b) Magnesium chloride: Khi kim loại magnesium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion \(Mg^{2+}\) và \(Cl^-\). Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.
Quá trình biểu diễn sự tạo thành liên kết ion trong phân tử MgCl2 như sau:
\(Cl + 1e → Cl^- \)
\( Mg → Mg^{2+} + 2e \)
\( Cl + 1e → Cl^- \)
\(Cl^- + Mg^{2+} + Cl^- → MgCl_2\)
53
Lắp ráp mô hình tinh thể NaCl
Chuẩn bị: bộ mô hình tinh thể NaCl.
Tiến hành: - Chọn hình cầu có màu sắc khác nhau đại diện cho ion Na+ và ion Cl-.
- Lắp các hình cầu và que nối theo mẫu (Hình 11.1b).
Quan sát mô hình và xác định số ion gần nhất bao quanh một ion trái dấu ở giữa mô hình.
- Trong tinh thể sodium chloride, mỗi ion sodium được bao quanh bởi 6 ion chloride gần nhất và mỗi ion chloride cũng được bao quanh bởi 6 ion sodium gần nhất.
- Lưu ý: khi chọn hình cầu đại diện cho các ion, quả cầu của Na+nhỏ hơn so với Cl-.
Mô hình thu được tương tự hình
- Trong tinh thể sodium chloride, mỗi ion sodium được bao quanh bởi 6 ion chloride gần nhất và mỗi ion chloride cũng được bao quanh bởi 6 ion sodium gần nhất.
54
Thử tính dẫn điện của hợp chất
Chuẩn bị: muối ăn dạng hạt, dung dịch muối ăn bão hòa, dung dịch nước đường, dụng cụ thử tính dẫn điện, cốc thủy tinh.
Tiến hành: Sử dụng dụng cụ thử tính dẫn điện như Hình 11.3, lần lượt cho chân kim loại của dụng cụ thử tính dẫn điện tiếp xúc với:
- Dung dịch nước đường
- Muối ăn khan.
- Dung dịch muối ăn bão hòa.
Nếu đèn sáng thì chất dẫn điện nếu đèn không sáng thì chất không dẫn điện.
Quan sát hiện tượng và cho biết trường hợp nào dẫn điện, trường hợp nào không dẫn điện. Giải thích.
Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện. Tuy nhiên, khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.
Hiện tượng:
- Dung dịch nước đường: đèn tín hiệu không sáng. Do khi hòa tan đường trong nước không tạo ra các ion.
- Muối ăn khan: đèn tín hiệu không sáng. Do ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện.
- Dung dịch muối ăn bão hòa: đèn tín hiệu phát sáng. Do khi muối được hòa tan vào nước, các ion chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.
54
a) Vì sao muối ăn có nhiệt độ nóng chảy cao (801oC)?
b) Hợp chất ion dẫn điện trong trường hợp nào? Vì sao?
a) Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh.
b) Hợp chất ion rắn không dẫn điện.
Hợp chất ion khi tan trong nước hoặc nóng chảy có khả năng dẫn điện.
a) Muối ăn là hợp chất ion, giữa các ion trong tinh thể luôn có lực hút tĩnh điện rất mạnh, liên kết chặt chẽ với nhau nên có nhiệt độ nóng chảy cao.
b) - Hợp chất ion rắn không dẫn điện.
- Hợp chất ion khi tan trong nước hoặc nóng chảy có khả năng dẫn điện.
Nguyên nhân: Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện. Tuy nhiên, khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.
