CHƯƠNG 3 LIÊN KẾT HÓA HỌC

I. SỰ HÌNH THÀNH ION, CATION, ANION

1. Ion, cation và anion

a)  Sự tạo thành ion

– Nguyên tử luôn trung hòa về điện, nhưng khi nguyên tử nhường hay nhận thêm electron thì nó trở thành phần tử mang điện gọi là ion.

b) Sự tạo thành Cation

– Khi nguyên tử kim loại nhường đi e ngoài cùng thì biến thành ion dương (hay Cation).

– Các nguyên tử kim loại lớp ngoài cùng có 1,2,3 electron → dễ nhường electron để tạo ra cation (ion dương) có cấu hình bền vững của khí hiếm.

Thí dụ : Sự hình thành Cation của nguyên tử Li(Z=3)

Cấu hình e:   1s²2s¹ 

   1s²2s¹ →  1s²  +  1e

  (Li)            (Li+)

 Hay:  Li →  Li⁺  +  1e

c) Sự tạo thành anion

Trong các phản ứng hoá học, để đạt được cấu hình bền của khí hiếm, nguyên tử phi kim có khuynh hướng nhận thêm e của  nguyên tử các nguyên tố khác để trở thành phần tử mang điện âm gọi là anion

2. Ion đơn nguyên tử và ion âm đa nguyên tử

a) Ion đơn nguyên tử là ion tạo nên từ 1 nguyên tử . Thí dụ cation Li⁺ , Na⁺ , Mg²⁺ , Al³⁺ và anion F ^– , Cl^– , S^2-…….

b) Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm . Thí dụ : cation amoni NH⁴⁺ , anion hidroxit OH^– , anion sunfat SO₄^2– , …….

II. SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT ION

Xét quá trình hình thành phân tử NaCl:

Na →   Na⁺ + 1e

Cl +1e →  Cl^–

Na     +  Cl     →       Na⁺     +     Cl^–

(2, 8, 1)      (2, 8, 7)      (2, 8)         (2, 8, 8)

Hai ion tạo thành Na⁺ và Cl^– mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện , tạo nên phân tử NaCl 

Na⁺  +  Cl^–    →    NaCl

Định nghĩa : Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu  

III. TINH THỂ ION

1. Tinh thể NaCl

Ở thể rắn, NaCl tồn tại dưới dạng tinh thể. Trong mạng tinh thể NaCl các ion Na ,Cl được phân bố luân phiên đều đặn và có trật tự trên các đỉnh của hình lập phương nhỏ. Xung quanh mỗi ion đều có 6 ion ngược dấu liên kết với nó.

2. Tính chất chung của hợp chất ion

– Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể. Tinh thể NaCl cũng như các tinh thể khác đều có tính chất là rất bền vững và có nhiệt độ nóng chảy cao, tan nhiều trong nước, trong nước chúng dễ phân li thành ion và có tính dẫn điện

– Tinh thể ion gồm các ion. Các ion này liên kết với nhau nhờ lực hút tĩnh điện. Đó là liên kết ion, 1 loại liên kết hoá học mạnh, muốn phá vỡ chúng cần tiêu tốn năng lượng rất lớn

– Tinh thể ion rất bền vững vì lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu trong tinh thể lớn. Các hợp chất ion đều

khá rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi.

– Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy, khi hòa tan trong nước chúng tạo thành dung

dịch dẫn được điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn được điện.