Lớp 10 · Hoá Học
Bài 11
Liên Kết Ion
Sự tạo thành ion · Liên kết ion · Tinh thể ion · Tính chất hợp chất ion
1
Sự tạo thành ion (cation & anion)
▼
Khi kim loại điển hình phản ứng với phi kim điển hình, các nguyên tử trao đổi electron để đạt cấu hình bền vững giống khí hiếm gần nhất, tạo thành các ion.
➕
CATION (ion dương)
Nguyên tử kim loại nhường $e$ → ion dương.
Số đơn vị điện tích = số $e$ nhường.
Số đơn vị điện tích = số $e$ nhường.
➖
ANION (ion âm)
Nguyên tử phi kim nhận $e$ → ion âm.
Số đơn vị điện tích = số $e$ nhận.
Số đơn vị điện tích = số $e$ nhận.
▸ Ví dụ tạo cation
📘 Ví dụ — Sodium (Na) tạo ion dương
Bước 1. Cấu hình Na: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$ → có $1e$ lớp ngoài cùng.
Bước 2. Na nhường $1e$ → ion $\text{Na}^+$ có cấu hình $1s^2 2s^2 2p^6$ (giống Ne).
Sơ đồ: $\text{Na} \rightarrow \text{Na}^+ + 1e$.
$\text{Na}^+$ — cấu hình giống Ne
📌 Sơ đồ tổng quát tạo cation:
$\text{Na} \to \text{Na}^+ + 1e$
$\text{Mg} \to \text{Mg}^{2+} + 2e$
$\text{Al} \to \text{Al}^{3+} + 3e$
$\text{Na} \to \text{Na}^+ + 1e$
$\text{Mg} \to \text{Mg}^{2+} + 2e$
$\text{Al} \to \text{Al}^{3+} + 3e$
▸ Ví dụ tạo anion
📘 Ví dụ — Chlorine (Cl) tạo ion âm
Bước 1. Cấu hình Cl: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$ → có $7e$ lớp ngoài cùng.
Bước 2. Cl nhận $1e$ → ion $\text{Cl}^-$ có cấu hình $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ (giống Ar).
Sơ đồ: $\text{Cl} + 1e \rightarrow \text{Cl}^-$.
$\text{Cl}^-$ — cấu hình giống Ar
📌 Sơ đồ tổng quát tạo anion:
$\text{Cl} + 1e \to \text{Cl}^-$
$\text{O} + 2e \to \text{O}^{2-}$
$\text{N} + 3e \to \text{N}^{3-}$
$\text{Cl} + 1e \to \text{Cl}^-$
$\text{O} + 2e \to \text{O}^{2-}$
$\text{N} + 3e \to \text{N}^{3-}$
2
Ion đơn nguyên tử & ion đa nguyên tử
▼
| Loại ion | Đặc điểm | Ví dụ |
|---|---|---|
| Ion đơn nguyên tử | Tạo từ 1 nguyên tử duy nhất | $\text{Na}^+, \text{Mg}^{2+}, \text{Al}^{3+}, \text{Cl}^-, \text{O}^{2-}, \text{S}^{2-}$ |
| Ion đa nguyên tử | Tạo từ 2 nguyên tử trở lên liên kết với nhau và mang điện | $\text{NH}_4^+, \text{OH}^-, \text{NO}_3^-, \text{SO}_4^{2-}, \text{PO}_4^{3-}, \text{HCO}_3^-$ |
⚠ Phân biệt nhanh:
• Cation = ion dương (mang dấu $+$).
• Anion = ion âm (mang dấu $-$).
Tuyệt đối không nhầm lẫn cation với ion âm!
• Cation = ion dương (mang dấu $+$).
• Anion = ion âm (mang dấu $-$).
Tuyệt đối không nhầm lẫn cation với ion âm!
3
Sự tạo thành liên kết ion
▼
ĐỊNH NGHĨA
Liên kết ion là liên kết được tạo thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu trong phân tử hay tinh thể.
📌 Điều kiện hình thành liên kết ion:
Liên kết ion thường hình thành giữa kim loại điển hình (nhóm IA, IIA và Al) và phi kim điển hình (nhóm VIA, VIIA).
Liên kết ion thường hình thành giữa kim loại điển hình (nhóm IA, IIA và Al) và phi kim điển hình (nhóm VIA, VIIA).
📘 Ví dụ 1 (SGK) — Sự tạo thành $\text{NaCl}$
Bước 1. Na (nhóm IA) nhường $1e$ → $\text{Na}^+$ (cấu hình giống Ne).
Bước 2. Cl (nhóm VIIA) nhận $1e$ → $\text{Cl}^-$ (cấu hình giống Ar).
Bước 3. $\text{Na}^+$ và $\text{Cl}^-$ trái dấu hút nhau bằng lực tĩnh điện → tạo $\text{NaCl}$.
$\text{Na} + \text{Cl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \rightarrow \text{NaCl}$
📘 Ví dụ 2 (SGK) — Sự tạo thành $\text{CaCl}_2$
Bước 1. Ca (nhóm IIA) nhường $2e$ → $\text{Ca}^{2+}$ (cấu hình giống Ar).
Bước 2. Mỗi Cl chỉ nhận $1e$ → cần $2$ nguyên tử Cl để nhận đủ $2e$ từ Ca.
Bước 3. $\text{Ca}^{2+} + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{CaCl}_2$ (tổng điện tích trung hoà).
$\text{Ca} + 2\text{Cl} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{CaCl}_2$
⚠ Quy tắc trung hoà điện:
Trong hợp chất ion, tổng điện tích dương = tổng điện tích âm (hợp chất trung hoà điện). Tỉ lệ kết hợp giữa cation và anion được xác định từ điều kiện này.
Trong hợp chất ion, tổng điện tích dương = tổng điện tích âm (hợp chất trung hoà điện). Tỉ lệ kết hợp giữa cation và anion được xác định từ điều kiện này.
📘 Ví dụ 3 — Sự tạo thành $\text{Li}_2\text{O}$
• Li (nhóm IA) → nhường $1e$ → $\text{Li}^+$.
• O (nhóm VIA) → nhận $2e$ → $\text{O}^{2-}$.
• Để trung hoà điện $(2 \times 1+) = (1 \times 2-)$ → cần 2 ion $\text{Li}^+$ kết hợp với 1 ion $\text{O}^{2-}$.
$2\text{Li}^+ + \text{O}^{2-} \rightarrow \text{Li}_2\text{O}$
4
Tinh thể ion
▼
Trong thực tế, hợp chất ion không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ mà tạo nên mạng tinh thể ion — một cấu trúc không gian ba chiều có trật tự.
▸ Đặc điểm cấu trúc
- Tại các nút mạng là các ion dương và ion âm xếp luân phiên nhau.
- Các ion liên kết chặt chẽ nhờ cân bằng giữa lực hút (ion trái dấu) và lực đẩy (ion cùng dấu).
- Lực hút giữa cation và anion không có tính bão hoà và không có tính định hướng → các ion hút nhau từ mọi phía → mạng lưới 3 chiều.
Na⁺
Cl⁻
Na⁺
Cl⁻
Cl⁻
Na⁺
Cl⁻
Na⁺
Na⁺
Cl⁻
Na⁺
Cl⁻
Cl⁻
Na⁺
Cl⁻
Na⁺
Mô hình mạng tinh thể $\text{NaCl}$ (lớp cắt 2D)
📘 Ví dụ — Tinh thể $\text{NaCl}$
• Mỗi ion $\text{Na}^+$ được bao quanh bởi $6$ ion $\text{Cl}^-$ gần nhất.
• Mỗi ion $\text{Cl}^-$ cũng được bao quanh bởi $6$ ion $\text{Na}^+$ gần nhất.
• Tỉ lệ $\text{Na}^+ : \text{Cl}^-$ trong toàn tinh thể là $1 : 1$.
Cấu trúc lập phương với mỗi ion bao quanh bởi $6$ ion trái dấu
5
Tính chất của hợp chất ion
▼
Do lực hút tĩnh điện giữa các ion trong mạng tinh thể rất mạnh, hợp chất ion có những tính chất đặc trưng:
✓ Trạng tháiChất rắn ở điều kiện thường
✓ Nhiệt độNhiệt độ nóng chảy & sôi cao
✓ Cơ họcRắn chắc nhưng giòn
✓ TanTan nhiều trong nước
✓ Dẫn điệnDẫn điện khi nóng chảy hoặc tan trong nước
✗ Dẫn điệnKhông dẫn điện ở trạng thái rắn
| Tính chất | Giải thích |
|---|---|
| Nóng chảy & sôi cao | Cần năng lượng lớn để phá vỡ lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion. VD: $\text{NaCl}$ nóng chảy ở $801$°C, $\text{MgO}$ ở $2852$°C. |
| Rắn chắc nhưng giòn | Khi tác dụng lực mạnh, các lớp ion lệch nhau → ion cùng dấu đẩy nhau → tinh thể vỡ vụn. |
| Tan trong nước | Nước phân cực tách các ion khỏi mạng tinh thể. |
| Dẫn điện khi tan/nóng chảy | Các ion được giải phóng → chuyển động tự do → mang điện di chuyển → dẫn điện. |
| Không dẫn điện ở trạng thái rắn | Các ion bị giữ cố định trong mạng tinh thể, không di chuyển tự do được. |
⚠ Lưu ý:
• Hợp chất ion không tan trong dung môi không phân cực (như benzene, $\text{CCl}_4$).
• Hợp chất ion không tồn tại ở thể khí trong điều kiện thường và không dễ bay hơi.
• Hợp chất ion không tan trong dung môi không phân cực (như benzene, $\text{CCl}_4$).
• Hợp chất ion không tồn tại ở thể khí trong điều kiện thường và không dễ bay hơi.
6
Xem đầy đủ lý thuyết & phương pháp giải
▼
Để xem lý thuyết đầy đủ với các dạng bài tập mở rộng (xác định nguyên tử từ tổng số hạt và nhóm, đếm số hợp chất ion, xác định ion đa nguyên tử từ tổng electron, bài toán oxide ion tác dụng với acid…) cùng sơ đồ tư duy và bảng sai lầm thường gặp, hãy đọc bài viết bên dưới:
📚
Liên kết ion — Lý thuyết, phương pháp giải & sơ đồ tư duy
Định nghĩa, sự tạo thành ion, liên kết ion, tinh thể ion, các dạng bài tập đầy đủ kèm sơ đồ tư duy và sai lầm thường gặp.
Xem ngay →
Định nghĩa, sự tạo thành ion, liên kết ion, tinh thể ion, các dạng bài tập đầy đủ kèm sơ đồ tư duy và sai lầm thường gặp.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 23 câu bám sát chương trình SGK Hoá Học 10!
1
—
Điểm: 0/23
⚛️
Cùng luyện Bài 11 – Liên kết ion!
23 câu: 18 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
🏆
Tuyệt vời!
0/23
💡 Gợi ý
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ