Bài Tập Giải Thích Sự Hình Thành Liên Kết Ion

VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÌNH THÀNH ION VÀ GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT

TRONG CÁC PHÂN TỬ HỢP CHẤT ION

 

Cần nhớ: Lk ion được tạo thành từ KL & PK

+ KL - eion+(cation)

                                          Lực hút                lk ion tĩnh điện

+ PK + eion–(anion)     tĩnh điện

VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Hãy giải thích sự tạo thành lk trong ptử MgO

Giải thích:

MgMg2++2e   hút  

 O + 2e   O2-             [Mg2+][O2-]MgO

(chứa lk ion)

Ví dụ 2:  Viết cấu hình electron 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? Vì sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết đó.

Lời giải

Cl (Z = 17)     : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Ca (Z = 20)    : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Clo nằm ở ô số 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA.

Canxi nằm ở ô số 20, chu kỳ 4, nhóm IIA.

Liên kết trong hợp chất CaCl2 là liên kết ion vì Ca là kim loại điển hình, Cl là phi kim điển hình.

Sơ đồ hình thành liên kết:

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 3:   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? Tại sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết trong hợp chất đó.

Lời giải

1. Tổng số 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), (2) ta tìm được: p = 19; p’ = 8.

2. 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:

O  +  2e    O2-

2K    2K+  +  21e

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 4: 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.

2. 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 .

Lời giải

1. Gọi tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử A là P, N, E (trong đó P = E).

Ta có: P + N + E = 34 và P + E - N = 10.

Từ đây tìm được P = E = 11; N = 12.

Kí hiệu của nguyên tử B là B nên ZB = 9

Cấu hình electron của A, B:

A (Z = 11)      : 1s2 2s2 2p6 3s1

B (Z = 9)        : 1s2 2s2 2p5

2. 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.

Ví dụ 5:  X, Y, Z là những nguyên tố có điện tích hạt nhân lần lượt là 9, 19, 8.

1. Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó. Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của X, Y, Z.

2. Dự đoán liên kết hóa học có thể có giữa các cặp X và Y, Y và Z, X và Z. Viết công thức phân tử của các hợp chất tạo thành.

Lời giải

1. Cấu hình electron của các nguyên tử X, Y, Z:

X:  (Z = 9)      : 1s2 2s2 2p5

Y:  (Z = 19)   : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Z:  (Z = 8)      : 1s2 2s2 2p4

Tính chất đặc trưng của Y là tính kim loại, của X và Z là tính phi kim.

2. Liên kết giữa X và Y, giữa Y và Z là liên kết ion.

- Sự hình thành liên kết giữa X và Y:

X  +  1e    X-

Y    Y+  +  1e

Các ion Y+ và X- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất YX.

- Sự hình thành liên kết giữa Y và Z:

Z  +  2e    Z2-

2Y    2Y+  +  21e

Các ion Y+ và Z2- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất Y2Z.

- X và Z là các phi kim nên liên kết giữa chúng là liên kết cộng hóa trị. Để đạt được cấu hình bền vững, mỗi nguyên tử X cần góp chung 1e, mỗi nguyên tử Z cần góp chung 2e. Như vậy 2 nguyên tử X sẽ tham gia liên kết với 1 nguyên tử Z bằng 2 liên kết cộng hóa trị đơn nhờ 2 cặp electron góp chung. Do đó công thức phân tử của hợp chất là X2Z.

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1. Nguyên tử Al 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.

Câu 2. Dãy nào sau đây không chứa hợp chất ion ?

A. NH4Cl, OF2, H2S.             B. CO2, Cl2, CCl4                 

C. BF3, AlF3, CH4 .                            D. I2, CaO, CaCl2.

Câu 3. Cho nguyên tử Liti (Z = 3) và nguyên tử Oxi (Z = 8). Nội dung nào sau đây không đúng:

A. Cấu hình e của ion Li + : 1s2   và cấu hình e của ion O2– : 1s2 2s2 2p6.

B. Những điện tích ở ion Li+ và O2– do :  Li ® Li + + e  và  O + 2e ® O2–  .

C. Nguyên tử khí hiếm Ne có cấu hình e giống  Li +  và  O2– .

D. Có công thức Li2O do : mỗi nguyên tử Li nhường 1 e mà một nguyên tử O nhận 2 e.

Câu 4. Cho các hợp chất:  NH3, H2O,   K2S, MgCl2, Na2O  CH4, Chất có liên kết ion là:

A. NH3, H2O ,   K2S,  MgCl2                                                B. K2S, MgCl2, Na2O  CH4

C. NH3, H2O ,  Na2O  CH4                                                    D. K2S, MgCl2, Na2O 

Câu 5. Cấu hình electron 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

Câu 6. Các nguyên tử liên kết với nhau để :

A.Tạo thành chất khí                                                           B.Tạo thành mạng tinh thể

C.Tạo thành hợp chất                                                          D.Đạt cơ cấu bền của ngtử

Câu 7. Cho 3 ion : Na+, Mg2+, F– . Tìm câu khẳng định sai .

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.

Câu 8. 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 .

Câu 9. Nguyên tử oxi có cấu hình electron là :1s22s22p4.  Sau khi tạo liên kết, nó có cấu hình là :

A1s22s22p2                                        B.1s22s22p43s2.                         

C.1s22s22p6 .                                      D. 1s22s22p63s

Câu 10. Ion nào sau đây có 32 electron :

A. CO32-                 B. SO42-                               C. NH4+                             D. NO3-

ĐÁP ÁN

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
D	B	C	D	B	D	D	C	C	A