Trả lời nhanh
KF có liên kết ion. Liên kết này được tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa cation K+ và anion F–. Nguyên tử kali (1 electron lớp ngoài cùng) nhường 1 electron cho nguyên tử flo (7 electron lớp ngoài cùng) để cả hai đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Các phương án ghi K2+, F2- hay “anion K–” đều sai.
Đề bài và hướng suy luận
Câu hỏi quen thuộc: “Liên kết ion trong hợp chất KF được tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa …”. Chỗ trống cần điền đúng loại ion và đúng điện tích. Muốn làm chắc, em chỉ cần trả lời hai câu hỏi: kim loại K nhường hay nhận electron, và nhường (nhận) bao nhiêu?
Giải thích: vì sao KF là liên kết ion?
1. Nhìn từ cấu hình electron
- K (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1 – thuộc nhóm IA, có 1 electron ở lớp ngoài cùng, dễ nhường đi để giống khí hiếm Ar.
- F (Z = 9): 1s22s22p5 – thuộc nhóm VIIA, có 7 electron lớp ngoài cùng, dễ nhận thêm 1 electron để giống khí hiếm Ne.
Quá trình tạo ion:
- K → K+ + 1e (cation, mang điện dương)
- F + 1e → F– (anion, mang điện âm)
Hai ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, đó chính là liên kết ion. Phương trình tổng quát khi kali tác dụng với khí flo (phản ứng rất mạnh):
2K + F2 → 2KF
2. Nhìn từ độ âm điện
Độ âm điện của K khoảng 0,82 và của F khoảng 3,98. Hiệu độ âm điện xấp xỉ 3,16, lớn hơn 1,7. Theo quy ước thường dùng ở lớp 10, hiệu này cho thấy liên kết mang bản chất ion, không phải cộng hoá trị.
Loại trừ các phương án sai
| Cách viết | Vì sao sai |
|---|---|
| Cation K2+, anion F2- | K chỉ có 1 electron ngoài cùng nên nhường 1e, không phải 2e. F chỉ cần nhận 1e để đủ 8e, không nhận 2e. Điện tích đúng là K+ và F–. |
| “Anion K–” (hoặc coi K là anion) | Kim loại có xu hướng nhường electron nên tạo cation, không tạo anion. |
| Cation F+ | Phi kim mạnh như flo có xu hướng nhận electron nên tạo anion F–. |
Vậy đáp án đúng luôn là: cation K+ và anion F–.
Mẹo nhớ nhanh
- Kim loại → cation (mất electron, điện tích dương); phi kim → anion (nhận electron, điện tích âm).
- Điện tích ion bằng số electron nhường hoặc nhận. Kim loại nhóm IA nhường 1e (ion 1+), phi kim nhóm VIIA nhận 1e (ion 1-).
- Tổng điện tích hợp chất bằng 0: K+ + F– = 0 nên công thức là KF, tỉ lệ 1 : 1.
Tính chất của KF thể hiện bản chất ion
- Là chất rắn ở điều kiện thường, tồn tại ở dạng tinh thể ion.
- Nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 858 °C) do lực hút tĩnh điện giữa các ion mạnh.
- Tan trong nước, dung dịch và KF nóng chảy dẫn điện nhờ các ion chuyển động tự do.
Lỗi sai thường gặp
- Viết ion kèm số 2 như K2+ chỉ vì phân tử flo là F2. Phân tử F2 gồm 2 nguyên tử, mỗi nguyên tử nhận 1e, nên vẫn là F–.
- Nhầm lực hút giữa “nguyên tử” với lực hút giữa “ion”. Liên kết ion chỉ hình thành sau khi đã có ion.
- Nhầm với liên kết cộng hoá trị: KF không có cặp electron dùng chung.
Luyện tập
- Liên kết trong NaCl được tạo bởi những ion nào?
Đáp án: cation Na+ và anion Cl–. - Trong MgO, các ion có điện tích là bao nhiêu? Vì sao?
Đáp án: Mg2+ và O2-, vì Mg (nhóm IIA) nhường 2e, O (nhóm VIA) nhận 2e. - Viết công thức hợp chất ion của canxi với flo và giải thích tỉ lệ.
Đáp án: CaF2, vì Ca2+ cần 2 ion F– để trung hoà điện tích.
Câu hỏi thường gặp
KF là liên kết gì?
KF là hợp chất có liên kết ion, được tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa cation K+ và anion F-.
Vì sao kali tạo ion K+ mà không phải K2+?
Nguyên tử kali chỉ có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Nhường electron này là đạt cấu hình bền của khí hiếm Ar, nên ion bền là K+.
Hiệu độ âm điện của KF là bao nhiêu và nói lên điều gì?
Hiệu độ âm điện khoảng 3,16 (3,98 trừ 0,82), lớn hơn 1,7, nên liên kết trong KF là liên kết ion.
KF có dẫn điện không?
KF rắn không dẫn điện vì các ion bị giữ cố định trong mạng tinh thể. Khi nóng chảy hoặc hoà tan trong nước, các ion chuyển động tự do nên dẫn điện.