BÀI 16; KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC. LIÊN KẾT ION (10NC)

Chương 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC
BÀI 16: KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC
LIÊN KẾT ION
Giáo viên thực hiện:
Ngày 14 tháng 10 năm 2013.

e
e
e
3+


I. KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC
1. Khái niệm về liên kết:

Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành
phân tử hay tinh thể bền vững hơn.

Theo quy tắc bát tử ( 8 electron ) thì nguyên tử của các
nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để
đạt được cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với 8
electron ( hoặc 2 đối với heli) ở lớp ngoài cùng.

2. Quy tắc bát tử (8 electron).
+ Vì phân tử là một hệ phức tạp nên trong nhiều trường hợp quy tắc bát tử tỏ ra không
đầy đủ.
+ Ý nghĩa: Có thể giải thích một cách định tính sự hình thành các loại liên kết trong
phân tử. Đặc biệt là cách viết công thức cấu tạo trong các hợp chất thông thường.

II. LIÊN KẾT ION
1. Sự hình thành ion
+ Trong nguyên tử, số proton bằng số electron nên nguyên tử
trung hòa điện (không mang điện). Như Na, S, Cl,…
Ion dương ( hay cation ):

Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện tích dương
hoặc âm được gọi là ion. Thí dụ: Na
+
, S
2-
, NH , SO ,…
a. Ion
+ Xét sự hình thành ion natri (Na
+
), ion magie (Mg
2+
) và ion
nhôm (Al
3+
).
4
+
4
+
4
+
4

+
2
3
−


Na
+
11+
e
e
e
e

1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
e
e
e
e
e
ee
Na
+

+ e
1s
2
2s
2
2p
6


(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
10
Ne: 1s
2
2s
2
2p
6
)
(cation natri)

e
(nguyên tử natri)



Mg

+
e

(2e)
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
12+
e
e
Mg
2+
+ 2e
1s
2
2s
2
2p
6
e
e
e
e
e
e

e
e
e
e
12+
e
e
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
cation magie
(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
10
Ne: 1s
2
2s
2
2p
6
)
nguyên tử magie
         

e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
13+
e
e
e
Al
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
+
e
e
e
e

e
e
e
e
e
e
13+
Al
3+
+ 3e
1s
2
2s
2
2p
6

cation nhôm
(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
10
Ne: 1s
2
2s
2
2p
6
)

e

e
e
e
(3e)
e e
nguyên tử nhôm


Chú ý:
- Ion mang điện tích dương được gọi là ion dương hay cation .Người ta
gọi tên cation kim loại bằng cách đặt trước tên kim loại từ cation như
cation liti (Li
+
), cation magie (Mg
2+
), cation nhôm (Al
3+
), cation đồng I
(Cu
+
), cation đồng II (Cu
2+
)…

Các nguyên tử kim loại dễ nhường 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng
để trở thành cac ion mang 1, 2, 3 đơn vị điện tích dương ( do các
nguyên tử kim loại có bán kính nguyên tử lớn, năng lượng ion hóa và
độ âm điện nhỏ)
Tổng quát: M M
n+

+ ne ( với n = 1, 2, hoặc 3)
nguyên tử ion ( cation)


Ion âm (hay anion):
Ta xét sự hình thành ion F
-
, O
2-
, S
2-
:
Nguyên tử Ion ( anion)
F + e  F
-
1s
2
2s
2
2p
5
1s
2
2s
2
2p
6
O + 2e  O
2-

1s
2
2s
2
2p
4
1s
2
2s
2
2p
6

S + 2e  S
2-

1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
1s
2
2s
2

2p
6
3s
2
3p
6
         


F + e
1s
2
2s
2
2p
6
1s
2
2s
2
2p
5
e
e
e
e
e
e
e
e

9+
e
e
+
(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
10
Ne: 1s
2
2s
2
2p
6
)
F
-
nguyên tử flo anion flo


O + 2e
1s
2
2s
2
2p
4
e
e
e
e

e
e
e
8+
+
e
2e
e
e
1s
2
2s
2
2p
6
(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
10
Ne: 1s
2
2s
2
2p
6
)
8+
e
e
e
e

e
e
e
e
O
2-
Anion oxit
Nguyên tử oxi


S + 2e
(nguyên tử lưu huỳnh)
S
2-
1s
2
2s
2
2p
4
3s
2
3p
4
+
e
2e
e
16+
e

e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e e
16+
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e
e e

(anion sunfua)
(Giống cấu hình electron bền vững của nguyên
tử khí hiếm gần nhất
18
Ar: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
)
1s
2
2s
2
2p
4
3s
2
3p
6


Ion mang điện tích âm được gọi là ion âm hay anion.
Người ta thường gọi tên các anion bằng tên gốc axit tương
ứng, Ví dụ: các ion F

-
,Cl
-
, S
2-
lần lượt được gọi là ion
florua, clorua, sunfat. Ion O
2-
được gọi là ion oxit.
b. Ion đơn và ion đa nguyên tử
Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử.
Ví dụ: Li
+
,Mg
2+
, Al
3+
, Cu
2+
, F
-
, Cl
-
,…
Ion đa nguyên tử là ion được tạo nên từ nhiều nguyên tử
liên kết với nhau để thành một nhóm nguyên tử mang điện
tích dương hay âm.
Ví dụ: ion amoni (NH
4
+

), các ion gốc axit như ion nitrat
(NO
3
-
), ion sunfat (SO
4
2-
)…


a. Sự tạo thành liên kết ion của phân tử 2 nguyên tử
Xét sự hình thành liên kết ion trong phân tử natri clorua (NaCl).
Sơ đồ: Na + Cl Na
+
+ Cl
-
1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
1s
2
2s
2
2p
6

3s
2
3p
5
1s
2
2s
2
2p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6

Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút
tĩnh điện, tạo nên phân tử NaCl: Na
+
+ Cl
-
 NaCl
2. Sự hình thành liên kết ion

17+
17+
17+
11+
+
Na
Cl
+
1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
Na
+
+
1s

2
2s
2
2p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
Cl
-
NaCl
Na
+
+ Cl
-
NaCl
NaCl
Na
Cl


b. Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử nhiều nguyên tử
Ví dụ: Phân tử CaCl

2
.
Sơ đồ hình thành:
Cl + Ca + Cl Cl
-
+ Ca
2+
+ Cl
-
[Ne]3s
2
3p
5
[Ne]3s
2
3p
6
4s
2
[Ne]3s
2
3p
5
[Ne]3s
2
3p
6
[Ne]3s
2
3p

6
[Ne]3s
2
3p
6
Các ion Ca
2+
và Cl
-
tạo thành mang điện tích ngược dấu hút
nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử
Ca
2
+ Cl
-
CaCl
2


III. TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ
1. KHÁI NIỆM VỀ TINH THỂ

Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, hoặc ion,
hoặc phân tử. Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn,
tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo
thành mạng tinh thể. Các tinh thể thường có hình dạng
không gian xác định.
2. MẠNG TINH THỂ ION
Xét mạng tinh thể NaCl:


Mạng tinh thể NaCl có cấu trúc hình lập phương, Các
ion Na
+
và Cl
-
nằm ở các nút của mạng tinh thể một cách
luân phiên. Trong tinh thể NaCl, cứ một ion Na
+
được
bao quanh bởi 6 ion Cl
-
. Ngược lại, một ion Cl- được bao
quanh bởi 6 ion Na+ .


Na
+
Xét tinh thể NaCl
5
3
6
4
2
1
Cl

M t ion Naộ
+
c bao đượ
quanh b i 6 ion Clở

-

M t ion Cl ộ
-
c bao đượ
quanh b i 6 ion Naở
+
M« h×nh tinh thÓ NaCl
M« h×nh tinh thÓ NaCl





Tinh thể NaCl được tạo bởi rất nhiều ion Na
+
và Cl
-
, không có
phân tử NaCl riêng biệt.Tuy vậy, khi viết công thức phân tử của
muối natri clorua, để đơn giản người ta chỉ viết NaCl. Tương tự đối
với các hợp chất ion khác như : KCl, MgCl
2
,… cũng viết như vậy.
3.TÍNH CHẤT CHUNG CỦA HỢP CHẤT ION

Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh
thể, có bềnvững, thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt đô sôi khá
cao. Các hợp chất ion chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng
ở trạng thái hơi.

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


CỦNG CỐ BÀI HỌC
13
Al: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
19
K: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s

1
20
Ca: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2

16
S: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
7
N: 1s
2
2s

2
2p
3
1/ Hãy biểu diễn sự hình thành ion của các nguyên
tử:Al(Z=13), K(Z=19), Ca(Z=20), S(Z=16), N(Z=7).
2/ Viết cấu hình electron các ion sau đây:

Li
+
, Be
2+
, F
-
, O
2-
Al



Al
3+
+ 3e
K  K
1+
+ 1e
Ca  Ca
2+
+ 2e
S + 2e  S
2-

N + 3e  S
3-
Li
+
:1s
2
Be
2+
: 1s
2
F
-
:1s
2
2s
2
2p
6
O
2-
: 1s
2
2s
2
2p
6


BÀI TẬP VỀ NHÀ
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 SGK TRANG 70