Giải SGK Hóa học 10 Bài 11 (Kết nối tri thức): Liên kết ion 

7.5 K

Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 11: Liên kết ion sách Kết nối tri thức ngắn gọn, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Hóa học 10 Bài 11 từ đó học tốt môn Hóa 10.

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 11: Liên kết ion

Video giải Hóa học 10 Bài 11: Liên kết ion - Kết nối tri thức

Giải hóa học 10 trang 51 Kết nối tri thức

Mở đầu trang 51 Hóa học 10Hợp chất NaCl nóng chảy ở nhiệt độ cao và có khả năng dẫn điện khi nóng chảy hoặc khi hòa tan trong dung dịch. Yếu tố nào trong phân tử NaCl gây ra các tính chất trên?

Phương pháp giải:

- Tinh thể ion rất bền vững.

- NaCl được hình thành từ 2 ion Na+ và Cl-.

Lời giải:

- Hợp chất ion NaCl rất bền vững nên có nhiệt độ nóng chảy cao.

- Khi hòa tan hoặc nóng chảy, hợp chất tạo ra 2 ion Na+ và Cl- có khả năng dẫn điện.

Giải hóa học 10 trang 52 Kết nối tri thức

I. Sự tạo thành ion

Câu 1 trang 52 Hóa học 10Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion sau:

a) Li →  Li+ + ?           

b) Be →  ? + 2e           

c) Br + ? →  Br-           

d) O +2e →  ?

Phương pháp giải:

- Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.

- Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.

Lời giải:

a) Li →  Li+ + 1e         

b) Be →  Be2+ + 2e                  

c) Br + 1e →  Br-         

d) O +2e → O2-

Câu 2 trang 52 Hóa học 10Viết cấu hình electron của các ion K+, Mg2+, F-, S2-. Mỗi cấu hình đó giống với cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm nào?

Phương pháp giải:

K (e =19) à K+( e = 18)

Mg (e =12) à Mg2+(e =10)

F (e=9) à F- (e=10)

S (e =16) à S2- (e = 18)

Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

K+( e = 18): 1s22s22p63s23p6 => Cấu hình electron giống nguyên tử Ar.

Mg2+(e =10): 1s22s22p6 => Cấu hình electron giống nguyên tử Ne.

F- (e =10): 1s22s22p6 => Cấu hình electron giống nguyên tử Ne.

S2- (e = 18): 1s22s22p63s23p6 => Cấu hình electron giống nguyên tử Ar.

Câu 3 trang 52 Hóa học 10Vì sao một ion O2- kết hợp được với hai ion Li+?

Phương pháp giải:

Tổng điện tích của các ion hình thành nên hợp chất luôn bằng 0.

Lời giải:

Quá trình tạo thành ion của O và Li:

O + 2e → O2-                                      

Li → Li+ + 1e

Tổng điện tích của các ion hình thành nên hợp chất luôn bằng 0.

II. Sự tạo thành liên kết ion

Câu 4 trang 52 Hóa học 10Cho các ion: Na, Mg2+ O2-, Cl-. Những ion nào có thể kết hợp với nhau tạo thành liên kết ion?

Phương pháp giải:

Liên kết ion thường được tạo thành giữa kim loại điểm hình và phi kim điển hình. Bản chất của liên kết trong hợp chất ion là lực hút tĩnh điện nên số đơn vị điện tích của ion dương ( cation) phải bằng số đơn vị điện tích của ion âm ( anion).

Lời giải:

- Na+ có thể kết hợp với O2- tạo liên kết ion. Cứ 2 ion Na+ kết hợp với 1 ion O2- tạo hợp chất Na2O.

- Na+ có thể kết hợp với Cl- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Na+ kết hợp với 1 ion Cl- tạo hợp chất NaCl.

- Mg2+ có thể kết hợp với O2- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Mg2+ kết hợp với 1 ion O2- tạo hợp chất MgO.

- Mg2+ có thể kết hợp với Cl- tạo liên kết ion. Cứ 1 ion Mg2+ kết hợp với 2 ion Cl- tạo hợp chất MgCl2.

Câu 5 trang 52 Hóa học 10Mô tả sự tạo thành liên kết ion trong:

a) Calcium oxide

b) Magnesium chloride.

Phương pháp giải:

Khi kim loại kết hợp với phi kim, kim loại tạo ion dương (cation) và phi kim tạo ion âm (anion). Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Lời giải:

a) Calcium oxide: Khi kim loại calcium kết hợp với phi kim oxygen, tạo thành các ion Ca2+ và O2-. Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Quá trình biểu diễn sự tạo thành liên kết ion trong phân tử CaO như sau:

Ca →  Ca2+ + 2e     

    O + 2e →  O2-     

 Ca2+ + O2-  →    CaO

b) Magnesium chloride: Khi kim loại magnesium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Mg2+ và Cl-. Các ion này tích điện trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Quá trình biểu diễn sự tạo thành liên kết ion trong phân tử MgCl2 như sau:

Cl + 1e →  Cl-   

  Mg →  Mg2+ + 2e  

   Cl + 1e →  Cl-    

Cl- + Mg2+ + Cl-  →   MgCl2

Giải hóa học 10 trang 54 Kết nối tri thức

 

b) Hợp chất ion dẫn điện trong trường hợp nào? Vì sao?

Phương pháp giải:

a) 

Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh.

b)

Hợp chất ion rắn không dẫn điện.

Hợp chất ion khi tan trong nước hoặc nóng chảy có khả năng dẫn điện.

Lời giải:

a)

Muối ăn là hợp chất ion, giữa các ion trong tinh thể luôn có lực hút tĩnh điện rất mạnh, liên kết chặt chẽ với nhau nên có nhiệt độ nóng chảy cao.

b)

- Hợp chất ion rắn không dẫn điện.

- Hợp chất ion khi tan trong nước hoặc nóng chảy có khả năng dẫn điện.

 Nguyên nhân: Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện. Tuy nhiên, khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.

Lý thuyết Liên kết ion

I. Sự tạo thành ion

Kim loại điển hình phản ứng rất mạnh với phi kim điển hình tạo ra hợp chất ion. Khi đó, nguyên tử kim loại nhường electron để tạo thành ion mang điện tích dương (cation) còn nguyên tử phi kim nhận electron để trở thành ion mang điện tích âm (anion).

Ví dụ 1:

Cấu hình electron của nguyên tử Na (Z = 11): 1s22s22p63s1

Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Na nhường đi 1 electron ở lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương Na+ (cation sodium).

Na Na+ + 1e

Chú ý: Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử đã nhường.

Ví dụ 2:

Cấu hình electron của nguyên tử Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5.

Có 7 electron ở lớp ngoài cùng.

Nguyên tử Cl nhận 1 electron để tạo thành ion âm Cl- (anion chloride).

Cl + 1e  Cl-

Chú ý: Số đơn vị điện tích của ion âm (anion) bằng số electron mà nguyên tử đã nhận.

Các ion thường có cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm gần nhất với nguyên tố tạo thành ion đó trong bảng tuần hoàn.

II. Sự tạo thành liên kết ion

Ví dụ 1: Xét sự tạo thành liên kết hóa học trong phân tử sodium chloride (NaCl):

Khi kim loại sodium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Na+ và Cl-, các ion này mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Ví dụ 2: Xét sự thành thành liên kết hóa học trong phân tử calcium chloride (CaCl2):

Khi kim loại calcium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Ca2+ và Cl-. Các ion này mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.

Kết luận:

- Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu trong phân tử (hay tinh thể) tạo ra liên kết ion.

- Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. Các hợp chất tạo nên từ các ion được gọi là những hợp chất ion.

III. Tinh thể ion

1. Cấu trúc của tinh thể ion

Các ion được sắp xếp theo một trật tự xác định trong không gian theo kiểu mạng lưới, trong đó ở các nút của mạng lưới là những ion dương và ion âm được sắp xếp luân phiên, liên kết chặt chẽ với nhau do sự cân bằng giữa lực hút (các ion trái dấu hút nhau) và lực đẩy (các ion cùng dấu đẩy nhau), tạo thành mạng tinh thể ion.

Ví dụ: Tinh thể muối ăn.

2. Độ bền và tính chất của hợp chất ion

Tron tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

Các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

Ví dụ: Tinh thể muối ăn ở dạng rắn, cứng, nhưng khi tác dụng một lực mạnh thì vỡ vụn.

Các hợp chất ion có khả năng dẫn điện khi tan trong nước hay khi nóng chảy.

Bài giảng Hóa học 10 Bài 11: Liên kết ion - Kết nối tri thức

Xem thêm các bài giải SGK Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 10: Quy tắc Octet 

Bài 11: Liên kết ion 

Bài 12: Liên kết cộng hóa trị 

Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals

Bài 14: Ôn tập chương 3

Đánh giá

0

0 đánh giá