Giữa các nguyên tử thường có một “sợi dây liên kết” để tạo thành những phân tử. Đó là các liên kết hóa học. Và liên kết ion là một trong số các loại liên kết như vậy. Nó là sự kết hợp giữa các ion dương và ion âm. Trong khuôn khổ bài viết ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sự hình thành loại liên kết này . Ngoài ra chúng ta cũng sẽ tìm hiểu thế nào là mạng tinh thể ion.
I. Liên kết ion là gì?
1. Ion là gì?
Ion là phần điện tử mang điện được tạo ra từ nguyên tử hay nhóm nguyên tử.
Như chúng ta đã biết, nguyên tử luôn trung hòa về điện do có số p = số e. Trong phản ứng hóa học, nếu nguyên tử đó cho electron hoặc nhận electron sẽ trở thành những phần tử mang điện tích dương hoặc âm.
lien-ket-ion-la-gilien-ket-ion-la-gi
2. Ion dương (Cation)
Những nguyên tử khi nhường e sẽ có số p > số e tạo thành những ion mang điện tích dương được gọi là cation.
Ví dụ: Na (1s22s22p63s1) có năng lượng ion hóa thứ nhất nhỏ nên dễ mất 1 e lớp ngoài cùng.
Na → Na+ + e
Tương tự Na, các kim loại khác dễ nhường 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng để đạt cấu hình bão hòa và trở thành những ion dương hay cation.
Ca → Ca2+ + 2e
Al → Al3+ + 3e
Cách gọi tên cation:
Tên cation = Cation + Tên kim loại (kèm hóa trị nếu kim loại có nhiều hóa trị)
Ví dụ:
- Na+ = cation natri
- Mg2+ = cation magie
- Al3+ = cation nhôm
- Cu+ = cation đồng I
- Cu2+ = cation đồng II
3. Ion âm (Anion)
Những nguyên tử khi nhận e sẽ có số p < số e tạo thành những ion mang điện tích âm được gọi là anion.
Ví dụ: Flo (1s22s22p5) có độ âm điện lớn nên F dễ nhận thêm electron để trở thành ion âm.
F + e → F–
Tương tự, các nguyên tử halogen khác và các nguyên tử phi kim như O, S có thể nhận thêm 1e, 2e để trở thành ion âm.
Cl + e ––> Cl–
Br + e ––> Br–
O + 2e ––> O2–
S + 2e ––> S2–
Cách gọi tên anion:
Tên anion = ion + tên gốc axit tương ứng
Ví dụ:
- F–: ion florua
- Br–: ion bromua
- S2–: ion sunfua
- Riêng O2–: ion oxit
4. Thế nào là ion đơn và ion đa nguyên tử
a) Ion đơn nguyên tử
Giống như tên gọi của nó, ion đơn nguyên tử là gì những ion được tạo nên từ 1 nguyên tử.
Ví dụ: Li+, Na+, K+, Mg2+, Ba2+, Al3+, F–, Br–, O2–, S2–…
b) Ion đa nguyên tử
Ion đa nguyên tử là những ion được tạo nên từ 2 hay nhiều nguyên tử trở lên liên kết với nhau để trở thành các nhóm nguyên tử mang điện tích. Các nhóm nguyên tử này có thể mang điện tích âm hay dương.
Ví dụ:
- Ion amoni: NH4+
- Ion nitrat: NO3–
- Ion sunfat: SO42–
- Ion photphat: PO43–
II. Sự hình thành liên kết ion
1. Sự tạo thành liên kết ion của phân tử tạo bởi hai nguyên tử
Để hình dung sự hình thành liên kết nay, ta lấy ví dụ với phân tử KCl.
- Cấu hình e của K: 1s22s22p63s23p64s1
- Cấu hình e của Cl: 1s22s22p63s23p5
Do đặc điểm của electron lớp ngoài cùng và theo quy tắc bát tử, các nguyên tử K và Cl có xu hướng cho và nhận e để đạt cấu hình bền. Cụ thể
- K – e → K+
- Cl + e → Cl–
Khi đó, hai ion mang điện tích trái dấu K+ và Cl– hút nhau băng lực hút tính điện, tạo thành phân tử KCl.
K+ + Cl– → KCl
2. Sự tại thành liên kết ion của phân tử tạo bởi nhiều nguyên tử
Tương tụ trường hợp phân tử KCl, sự hình thành liên kết ion trong phân tử MgCl2 xảy ra khi nguyên tử Mg cho 2e và mỗi nguyên tử Cl nhận 1 e.
- Cấu hình của Mg: 1s22s22p63s2
- Cấu hình e của Cl: 1s22s22p63s23p5
Ion Mg2+ kết hợp với 2 ion Cl– tạo thành phân tử MgCl2.
Mg2+ + 2Cl– → MgCl2
Vậy thế nào là liên kết ion, chúng ta cùng xem ở phần kết luận sau.
3. Kết luận
Liên kết ion là liên kết hóa học được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
Để dự đoán loại liên kết giữa các nguyên tử có phải là liên kết ion hay không, người ta có thể dùng giá trị hiệu độ âm điện. Nếu giá trị này có gí trị ≥ 1.7 thì liên kết trong phân tử được tạo nên từ 2 nguyên tử này được dự đoán là liên kết ion.
III. Thế nào là tinh thể và mạng tinh thể ion
1. Tinh thể là gì?
Tinh thể là cấu trúc được tạo thành từ các nguyên tử, phân tử hoặc ion được sắp xếp 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 không xác định.
cau-truc-mang-tinh-the-nacl-lien-ket-ion
2. Mạng tinh thể ion
Mạng tinh thể ion là một cấu trúc hình khối nhất định trong không gian, trong đó các ion dương và âm nằm ở các nút mạng một cách luân phiên.
Để đơn giản, khi viết công thức hóa học của phân tử, người ta chỉ viết đơn giản là kí hiệu hóa học của những nguyên tố hóa học hợp thành.
3. Hợp chất ion có tính chất gì?
Tính chất chung của các hợp chất ion:
- Tồn tại ở dạng tinh thể ở điều kiện thường
- Có tính bền vững
- Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy khá cao
- Chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi
- Thường tan nhiều trong nước
- Khi tan trong nước hoặc nóng chảy sẽ dẫn điện, ở trạng thái rắn thì không.
Lời kết
Bài viết trên đây đã giúp chúng ta giải quyết được thắc mắc liên kết ion là gì và đặc điểm của nó. Ngoài liên kết ion thì giữa các nguyên tử có thể được liên kết với nhau bằng liên kết kim loại, liên kết cộng hóa trị… Mời các bạn cùng tìm đọc trên blog của chúng tôi nhé!
