Trả lời nhanh
Hợp chất ion thường là chất rắn ở điều kiện thường, cứng nhưng giòn, có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, không dẫn điện ở trạng thái rắn nhưng dẫn điện khi nóng chảy hoặc khi tan trong nước. Nguyên nhân là lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu trong mạng tinh thể rất mạnh.
Vì sao hợp chất ion có những tính chất đó?
Hợp chất ion tạo nên từ các cation (ion dương) và anion (ion âm) sắp xếp luân phiên trong mạng tinh thể ion. Giữa chúng là lực hút tĩnh điện rất mạnh. Hiểu được điều này, em suy ra được hầu hết tính chất bên dưới mà không cần học vẹt.
Bảng tính chất và lời giải thích
| Tính chất | Giải thích |
|---|---|
| Ở thể rắn, cứng | Các ion bị giữ chặt tại các vị trí cố định trong mạng tinh thể. |
| Nhiệt độ nóng chảy, sôi cao | Cần nhiều năng lượng để phá vỡ lực hút giữa các ion. Ví dụ NaCl nóng chảy ở khoảng 801 °C, MgO trên 2800 °C. |
| Giòn, dễ vỡ | Khi bị tác động mạnh, các lớp ion trượt lên nhau khiến các ion cùng dấu đối diện nhau, đẩy nhau và làm tinh thể nứt vỡ. |
| Nhiều chất tan trong nước | Phân tử nước phân cực kéo các ion ra khỏi mạng tinh thể (NaCl, KNO3). Một số chất ít tan hoặc không tan như BaSO4, CaCO3, AgCl. |
| Dẫn điện khi nóng chảy hoặc tan trong nước | Lúc này ion chuyển động tự do và mang điện. Ở thể rắn ion không di chuyển được nên không dẫn điện. |
Cách loại trừ phương án sai
Khi gặp câu hỏi này, em hãy gạch bỏ các phương án mang đặc điểm của chất cộng hóa trị:
- Nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơi: sai, đó là đặc điểm của nhiều chất phân tử như nước, etanol, iot.
- Mềm, dẻo, dễ biến dạng: sai. Hợp chất ion cứng nhưng giòn. Tính dẻo là của kim loại.
- Dẫn điện tốt ở trạng thái rắn: sai, đó là tính chất của kim loại.
- Không tan trong nước: không phải đặc trưng. Phần lớn hợp chất ion tan được.
Mẹo nhớ nhanh: rắn – giòn – nóng chảy cao – dẫn điện khi tan hoặc nóng chảy.
Ví dụ hợp chất ion quen thuộc
- Muối ăn NaCl, tạo từ ion Na+ và Cl–.
- Magie oxit MgO, tạo từ Mg2+ và O2-.
- Canxi florua CaF2, tạo từ Ca2+ và F–.
Thông thường hợp chất ion hình thành giữa kim loại điển hình (nhóm IA, IIA) và phi kim điển hình (nhóm VIA, VIIA).
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng hợp chất ion luôn dẫn điện. Chỉ đúng khi nóng chảy hoặc tan trong nước.
- Cho rằng cứng thì không vỡ. Hợp chất ion cứng nhưng giòn, đập mạnh là vỡ.
- Cho rằng tất cả hợp chất ion đều tan trong nước.
Luyện tập
- Câu 1. Vì sao tinh thể NaCl rắn không dẫn điện nhưng dung dịch NaCl dẫn điện? Đáp án: trong tinh thể, ion bị cố định; trong dung dịch, ion di chuyển tự do.
- Câu 2. Chất X rắn, giòn, nóng chảy ở 700 °C, dung dịch dẫn điện. X nhiều khả năng là hợp chất ion hay cộng hóa trị? Đáp án: hợp chất ion.
- Câu 3. Giải thích vì sao MgO có nhiệt độ nóng chảy cao hơn NaCl. Đáp án gợi ý: ion Mg2+ và O2- mang điện tích lớn hơn nên lực hút tĩnh điện mạnh hơn.
Câu hỏi thường gặp
Hợp chất ion có tính chất gì?
Hợp chất ion là chất rắn, giòn, nhiệt độ nóng chảy và sôi cao, nhiều chất tan trong nước, dẫn điện khi nóng chảy hoặc tan trong nước.
Vì sao hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao?
Vì giữa các ion trái dấu có lực hút tĩnh điện rất mạnh, cần nhiều năng lượng mới phá vỡ được mạng tinh thể.
Hợp chất ion ở thể rắn có dẫn điện không?
Không, vì các ion bị cố định trong mạng tinh thể nên không chuyển động tự do. Chúng chỉ dẫn điện khi nóng chảy hoặc hòa tan trong nước.