Trả lời nhanh
Trong KCl, K và Cl liên kết với nhau bằng liên kết ion. Nguyên tử K (kim loại điển hình) nhường 1 electron cho nguyên tử Cl (phi kim điển hình) để tạo ion K+ và Cl–. Hai ion trái dấu này hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất KCl bền vững.
Vì sao KCl là liên kết ion?
Muốn biết hai nguyên tử liên kết kiểu gì, ta nhìn vào cấu hình electron lớp ngoài cùng và độ âm điện của chúng.
| Nguyên tử | Cấu hình electron | Electron lớp ngoài cùng | Độ âm điện (Pauling) |
|---|---|---|---|
| K (Z = 19) | 1s22s22p63s23p64s1 | 1 electron | 0,82 |
| Cl (Z = 17) | 1s22s22p63s23p5 | 7 electron | 3,16 |
- K chỉ có 1 electron ngoài cùng, rất dễ nhường đi để đạt cấu hình bền của khí hiếm argon.
- Cl có 7 electron ngoài cùng, chỉ cần nhận thêm 1 electron là đạt cấu hình bền của argon.
- Hiệu độ âm điện: 3,16 − 0,82 = 2,34, lớn hơn 1,7. Theo quy ước thường dùng ở lớp 10, hiệu từ 1,7 trở lên là liên kết ion.
Quá trình hình thành liên kết ion trong KCl
Quá trình được viết theo ba bước:
- Nguyên tử K nhường electron: K → K+ + 1e (cấu hình K+: 1s22s22p63s23p6).
- Nguyên tử Cl nhận electron: Cl + 1e → Cl– (cấu hình Cl–: 1s22s22p63s23p6).
- Hai ion trái dấu hút nhau: K+ + Cl– → KCl.
Tổng quát: K + Cl → K+Cl–. Số electron K nhường bằng số electron Cl nhận (đều là 1), nên hợp chất trung hoà về điện và có tỉ lệ ion 1 : 1.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm với liên kết cộng hoá trị. Ở KCl không có cặp electron dùng chung; electron được chuyển hẳn từ K sang Cl.
- Nói “phân tử KCl”. Đề bài vẫn dùng cách nói này, nhưng thực ra KCl là hợp chất ion, tồn tại ở dạng tinh thể gồm rất nhiều ion K+ và Cl– xếp luân phiên. “KCl” chỉ là công thức cho biết tỉ lệ 1 : 1.
- Viết sai điện tích. K nhường electron nên thành ion dương K+; Cl nhận electron nên thành ion âm Cl–.
Tính chất của KCl chứng tỏ đó là hợp chất ion
- Ở điều kiện thường là chất rắn, tinh thể, nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 770 °C) vì lực hút tĩnh điện giữa các ion mạnh.
- Tan nhiều trong nước.
- Khi rắn không dẫn điện, nhưng khi nóng chảy hoặc hoà tan trong nước thì dẫn điện vì có các ion chuyển động tự do.
Mẹo nhớ nhanh
Kim loại nhóm IA, IIA (như K, Na, Mg, Ca) kết hợp với phi kim nhóm VIIA, VIA (như Cl, F, O) thường tạo liên kết ion. Nhớ câu: “kim loại nhường – phi kim nhận – hai ion hút nhau”.
Bài luyện tập
Bài 1. Xác định loại liên kết trong NaCl, biết độ âm điện của Na là 0,93 và của Cl là 3,16.
Đáp án: Hiệu độ âm điện = 3,16 − 0,93 = 2,23 > 1,7, Na nhường 1 electron cho Cl nên là liên kết ion.
Bài 2. Viết quá trình tạo thành MgO từ nguyên tử Mg và O.
Đáp án: Mg → Mg2+ + 2e; O + 2e → O2-; Mg2+ + O2- → MgO. Đây là liên kết ion (hiệu độ âm điện 3,44 − 1,31 = 2,13).
Bài 3. Vì sao HCl không phải liên kết ion dù có Cl?
Đáp án: Hiệu độ âm điện của HCl là 3,16 − 2,20 = 0,96, nhỏ hơn 1,7. H và Cl góp chung một cặp electron, cặp này lệch về phía Cl nên là liên kết cộng hoá trị phân cực.
Câu hỏi thường gặp
KCl là liên kết gì?
KCl có liên kết ion, hình thành do lực hút tĩnh điện giữa ion K+ và ion Cl- sau khi nguyên tử K nhường 1 electron cho nguyên tử Cl.
Vì sao KCl không phải liên kết cộng hoá trị?
Vì hiệu độ âm điện giữa K và Cl rất lớn (khoảng 2,34), electron được chuyển hẳn từ K sang Cl chứ không dùng chung cặp electron.
KCl có dẫn điện không?
KCl rắn không dẫn điện vì các ion bị giữ cố định trong tinh thể. KCl nóng chảy hoặc tan trong nước thì dẫn điện nhờ ion chuyển động tự do.
Có thể gọi là phân tử KCl không?
Cách gọi này quen dùng trong đề bài, nhưng KCl là hợp chất ion tồn tại dưới dạng mạng tinh thể ion; công thức KCl chỉ cho biết tỉ lệ số ion K+ : Cl- là 1 : 1.