Hoá học 10 · Liên kết hoá học
Quy tắc octet và liên kết ion
Nguyên tử nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt cấu hình bền của khí hiếm. Sự hình thành ion, liên kết ion và tinh thể ion.
Quy tắc octet
Khí hiếm có 8 electron lớp ngoài cùng (helium có 2) nên rất bền, hầu như không tham gia phản ứng.
Quy tắc octet: trong quá trình hình thành liên kết hoá học, nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt tới cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất (8 electron lớp ngoài cùng, hoặc 2 electron với helium).
Sự hình thành ion
- Nguyên tử kim loại dễ nhường electron tạo thành cation (ion dương): Na → Na+ + 1e; Mg → Mg2+ + 2e.
- Nguyên tử phi kim dễ nhận electron tạo thành anion (ion âm): Cl + 1e → Cl−; O + 2e → O2−.
- Ion đa nguyên tử: NH4+, OH−, SO42−, NO3−, CO32−.
Liên kết ion và tinh thể ion
Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Liên kết ion thường hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.
Ví dụ sự hình thành sodium chloride: nguyên tử sodium nhường 1 electron cho nguyên tử chlorine, tạo ra Na+ và Cl−, hai ion hút nhau tạo thành NaCl.
Tinh thể ion: các ion sắp xếp xen kẽ, đều đặn trong không gian. Hợp chất ion thường ở thể rắn, có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, tan nhiều trong nước; dung dịch và chất nóng chảy dẫn được điện.
🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng
- Chọn chế độ Liên kết ion, cặp Na – Cl và bấm Chuyển electron: electron lớp ngoài của Na bay sang Cl.
- Thử cặp Mg – O: hai electron được chuyển, tạo ion Mg²⁺ và O²⁻.
- Quan sát hiệu độ âm điện: lớn hơn hoặc bằng 1,7 thường là liên kết ion.
📐 Công thức cần nhớ
✍️ Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử MgCl2.
Xem lời giải
- Mg (2 electron ngoài cùng) nhường 2 electron: Mg → Mg2+ + 2e.
- Mỗi nguyên tử Cl nhận 1 electron: Cl2 + 2e → 2Cl−.
- Ion Mg2+ hút hai ion Cl− bằng lực hút tĩnh điện tạo thành MgCl2.
✅ Đáp số: Liên kết ion giữa Mg²⁺ và Cl⁻
Ví dụ 2. Viết cấu hình electron của ion Al3+ (Z = 13) và cho biết ion này có cấu hình của khí hiếm nào.
Xem lời giải
- Al: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹, nhường 3 electron lớp ngoài cùng.
- Al³⁺: 1s² 2s² 2p⁶.
✅ Đáp số: Cấu hình giống neon
⚠️ Lỗi thường gặp
- Viết điện tích ion trước con số, ví dụ Mg⁺²; cách viết đúng là Mg²⁺.
- Cho rằng mọi hợp chất chứa kim loại đều có liên kết ion: AlCl3 có tính chất của hợp chất cộng hoá trị.
- Quên rằng chất rắn ion không dẫn điện; chỉ khi nóng chảy hoặc tan trong nước, các ion mới di chuyển tự do.