Trả lời nhanh
Liên kết ion thường được hình thành giữa nguyên tử của kim loại điển hình (nhóm IA, IIA) và nguyên tử của phi kim điển hình (nhóm VIA, VIIA). Hai nguyên tử có hiệu độ âm điện lớn (thường ≥ 1,7) nên electron chuyển hẳn từ kim loại sang phi kim, tạo ion dương và ion âm hút nhau bằng lực hút tĩnh điện.
Vì sao kim loại điển hình + phi kim điển hình tạo liên kết ion?
- Kim loại điển hình (Na, K, Mg, Ca…) có 1–2 electron ở lớp ngoài cùng, độ âm điện nhỏ, rất dễ nhường electron để thành ion dương (cation).
- Phi kim điển hình (F, Cl, O…) có 6–7 electron ở lớp ngoài cùng, độ âm điện lớn, rất dễ nhận electron để thành ion âm (anion).
- Khi gặp nhau, electron không dùng chung mà chuyển hẳn sang nguyên tử phi kim. Hai ion trái dấu hút nhau → liên kết ion.
- Cả hai ion thường đạt cấu hình bền của khí hiếm gần nhất (quy tắc octet).
Ví dụ: sự tạo thành NaCl và MgO
Natri cháy trong khí clo: 2Na + Cl2 → 2NaCl (nhiệt độ cao; Na cháy sáng màu vàng, tạo khói trắng là tinh thể NaCl).
- Na → Na+ + 1e (cấu hình giống Ne)
- Cl + 1e → Cl− (cấu hình giống Ar)
- Na+ + Cl− → NaCl
Với MgO: Mg → Mg2+ + 2e; O + 2e → O2−; Mg2+ + O2− → MgO. Điện tích hai ion bằng nhau về độ lớn nên tỉ lệ 1 : 1.
Dùng hiệu độ âm điện để nhận biết
| Hiệu độ âm điện (Δχ) | Loại liên kết |
|---|---|
| ≥ 1,7 | Liên kết ion |
| 0,4 đến dưới 1,7 | Cộng hoá trị phân cực |
| Dưới 0,4 | Cộng hoá trị không phân cực |
Áp dụng (giá trị độ âm điện theo thang Pauling): Na 0,93; Cl 3,16 → Δχ ≈ 2,23 (ion). Mg 1,31; O 3,44 → Δχ ≈ 2,13 (ion). H 2,20; Cl 3,16 → Δχ ≈ 0,96 (cộng hoá trị phân cực, nên HCl không phải hợp chất ion).
Phân tích từng trường hợp hay gặp trong đề
- Hai nguyên tử phi kim giống nhau (Cl–Cl, O–O): Δχ = 0, dùng chung electron → cộng hoá trị không cực, không phải ion.
- Hai nguyên tử phi kim khác nhau (H–Cl, C–O): chủ yếu cộng hoá trị phân cực.
- Hai nguyên tử kim loại: tạo liên kết kim loại, không phải liên kết ion.
- Kim loại điển hình + phi kim điển hình: liên kết ion. Đây là đáp án đúng cho kiểu câu hỏi này.
Lỗi sai thường gặp
- Nghĩ rằng cứ kim loại + phi kim là ion. Ví dụ AlCl3: Δχ = 3,16 − 1,61 = 1,55 < 1,7 nên liên kết mang tính cộng hoá trị phân cực. Vì vậy đề dùng chữ “điển hình” hoặc “thường”.
- Nghĩ rằng hợp chất ion chỉ gồm kim loại và phi kim. Muối NH4Cl chỉ gồm phi kim, nhưng vẫn có liên kết ion giữa NH4+ và Cl−.
- Nhầm “cho – nhận electron” (ion) với “dùng chung electron” (cộng hoá trị).
Mẹo nhớ: “Ion = Chuyển electron, cộng hoá trị = Chung electron”.
Tính chất của hợp chất ion
- Ở điều kiện thường là chất rắn tinh thể, khó bay hơi.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao do lực hút tĩnh điện mạnh.
- Tan trong nước hoặc nóng chảy thì dẫn điện (có ion chuyển động tự do); ở trạng thái rắn thì không dẫn điện.
Bài luyện tập
- Trong các chất K2O, CO2, MgCl2, H2O, NaOH, chất nào có liên kết ion?
Đáp án: K2O, MgCl2 và NaOH (giữa Na+ và OH−). CO2, H2O chỉ có liên kết cộng hoá trị. - Viết sơ đồ tạo thành CaF2 từ các nguyên tử.
Đáp án: Ca → Ca2+ + 2e; mỗi F + 1e → F− (cần 2 nguyên tử F); Ca2+ + 2F− → CaF2. - Cho độ âm điện K = 0,82; Br = 2,96. Liên kết trong KBr là loại nào?
Đáp án: Δχ = 2,96 − 0,82 = 2,14 ≥ 1,7 nên là liên kết ion.
Câu hỏi thường gặp
Liên kết ion thường được hình thành giữa những nguyên tử nào?
Giữa nguyên tử kim loại điển hình (nhóm IA, IIA) và nguyên tử phi kim điển hình (nhóm VIA, VIIA), có hiệu độ âm điện lớn, thường từ 1,7 trở lên.
Liên kết ion được tạo thành bằng cách nào?
Nguyên tử kim loại nhường electron thành ion dương, nguyên tử phi kim nhận electron thành ion âm. Hai ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành liên kết ion.
Kim loại kết hợp với phi kim có luôn tạo liên kết ion không?
Không. Nếu hiệu độ âm điện nhỏ hơn 1,7 thì liên kết mang tính cộng hoá trị, ví dụ AlCl3 (Δχ khoảng 1,55).
Hợp chất chỉ gồm phi kim có thể có liên kết ion không?
Có. Các muối amoni như NH4Cl có liên kết ion giữa cation NH4+ và anion Cl−, dù chỉ gồm các nguyên tố phi kim.