Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11: Liên kết ion – Giải bài tập SGK Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11
Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11: Liên kết ion được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11
I. Sự tạo thành ion
– Nguyên tử nhường electron tạo thành cation hoặc nhận electron tạo thành anion.
+ Khi cho electron, nguyên tử trở thành ion dương (cation)
Ví dụ:
Viết gọn: Na → Na+ + 1e
– Khi nhận electron, nguyên tử trở thành ion âm (anion)
Ví dụ:
Viết gọn: Cl + 1e → Cl–
– Chú ý:
+ Số đơn vị điện tích của ion dương (cation) bằng số electron mà nguyên tử nhường.
+ 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.
+ Ngoài các ion được tạo thành từ 1 nguyên tử (ion đơn nguyên tử) như Na+; Cl– … còn có các ion tạo thành từ hai hay nhiều nguyên tử (ion đa nguyên tử), ví dụ: NH4+; OH–; NO3–…
II. Sự tạo thành liên kết 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 được hình thành khi kim loại điển hình tác dụng với phi kim điển hình.
– Các hợp chất tạo nên từ các ion được gọi là hợp chất ion.
– Ví dụ: Sự hình thành liên kết ion trong phân từ sodium chloride:
Hoặc
III. Tinh thể ion
1. Cấu trúc của tinh thể ion
– Cấu trúc của mạng tinh thể ion: Các ion được sắp xếp theo một trật tự xác định trong không gian theo kiểu mạng lưới (ở các nút mạng là các ion dương và ion âm, xếp luân phiên liên kết chặt chẽ với nhau do cân bằng lực hút và lực đẩy).
– Ví dụ: Trong tinh thể sodium chloride, mỗi ion sodium được bao quanh bởi 6 ion chloride gần nhất và mỗi ion chloride cũng được bao quanh bởi 6 ion sodium gần nhất.
– Trong tinh thể ion, số ion cùng dấu bao quanh một ion trái dấu phụ thuộc vào kiểu mạng lưới tinh thể, số điện tích và kích thước của ion.
2. Độ bền và tính chất của các hợp chất ion
– Trong 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.
– Do lực hút tĩnh điện rất mạnh giữa các ion nên các tinh thể ion khá rắn, chắc nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.
– Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước.
– Ở trạng thái rắn các hợp chất ion không dẫn điện, tuy nhiên ở trạng thái nóng chảy hoặc khi tan trong nước thì dẫn điện.
Giải bài tập SGK Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11
Mở đầu trang 51 Hóa học 10
Hợp 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?
Lời giải:
NaCl là hợp chất ion.
Trong tinh thể NaCl, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên NaCl nóng chảy ở nhiệt độ cao.
Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên NaCl không dẫn điện. Tuy nhiên ở trạng thái nóng chảy hoặc khi hòa tan vào dung dịch, các ion có thể chuyển động khá tự do nên hợp chất NaCl dẫn điện.
Câu hỏi 1 trang 52 Hóa học 10
Hoàn thành các sơ đồ tạo thành ion sau:
a) Li → Li+ + ?
b) Be → ? + 2e
c) Br + ? → Br–
d) O + 2e → ?
Lời giải:
a) Li → Li+ + 1e
b) Be → Be2+ + 2e
c) Br + 1e → Br–
d) O + 2e → O2-
Câu hỏi 2 trang 52 Hóa học 10
Viết 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?
Lời giải:
– Cấu hình electron của K là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1.
K → K+ + 1e
⇒ Cấu hình electron của K+ là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
⇒ Cấu hình electron của K+ giống với khí hiếm Ar.
– Cấu hình electron của Mg là 1s2 2s2 2p6 3s2.
Mg → Mg2+ + 2e
⇒ Cấu hình electron của Mg2+ là 1s2 2s2 2p6.
⇒ Cấu hình electron của Mg2+ giống với khí hiếm Ar.
– Cấu hình electron của F là 1s2 2s2 2p5.
F + 1e →F–
⇒ Cấu hình electron của F– là 1s2 2s2 2p6.
⇒ Cấu hình electron của F– giống với khí hiếm Ne.
– Cấu hình electron của S là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
S + 2e → S2–
⇒ Cấu hình electron của S2– là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
⇒ Cấu hình electron của S2– giống với khí hiếm Ar.
Câu hỏi 3 trang 52 Hóa học 10
Vì sao một ion O2- kết hợp được với hai ion Li+?
Lời giải:
Ta có:
O + 2e → O2–
Li → Li+ + 1e
Do số electron mà 1 nguyên tử O nhận gấp đôi số electron mà 1 nguyên tử Li nhường nên một ion O2– kết hợp được với hai ion Li+.
Câu hỏi 4 trang 52 Hóa học 10
Cho các ion Na+, Mg2+, O2-, Cl–. Những ion nào có thể kết hợp với nhau tạo thành liên kết ion?
Lời giải:
Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.
⇒ Các cặp ion có thể kết hợp với nhau để tạo liên kết ion là: Na+ và O2–, Mg2+ và O2–, Na+ và Cl–, Mg2+ và Cl–.
Câu hỏi 5 trang 52 Hóa học 10
Mô tả sự tạo thành liên kết ion trong:
a) Calcium oxide.
b) Magnesium chloride.
Lời giải:
a) Khi kim loại calcium kết hợp với phi kim oxygen, tạo thành các ion Ca2+ và O2–, các ion này có điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.
Biểu diễn sự hình thành liên kết ion trong phân tử CaO như sau:
b) Khi kim loại magnesium kết hợp với phi kim chlorine, tạo thành các ion Mg2+ và Cl–, các ion này có điện tích trái dấu sẽ hút nhau tạo thành liên kết ion.
Biểu diễn sự hình thành liên kết ion trong phân tử MgCl2 như sau:
Câu hỏi 6 trang 54 Hóa học 10
a) Vì sao muối ăn có nhiệt độ nóng chảy cao (801oC)?
b) Hợp chất ion dẫn điện trong trường hợp nào? Vì sao?
Lời giải:
a) Muối ăn (NaCl) là tinh thể ion, giữa các ion Na+ và Cl– có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên muối ăn khó nóng chảy hay có nhiệt độ nóng chảy cao.
b) Các hợp chất ion ở trạng thái nóng chảy hoặc dung dịch sẽ dẫn điện, vì:
– Khi nóng chảy hoặc tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.
– Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện.
Hoạt động trang 53 Hóa học 10
Lắp ráp mô hình tinh thể NaCl
Chuẩn bị: bộ mô hình tinh thể NaCl.
Tiến hành:
– Chọn hình cầu có màu sắc khác nhau đại diện cho ion Na+ và ion Cl–.
– Lắp các hình cầu và que nối theo mẫu (Hình 11.1b).
Quan sát mô hình và xác định số ion gần nhất bao quanh một ion trái dấu ở giữa mô hình
Lời giải:
– Lắp mô hình như hình sau:
Trong đó, quả cầu quả nhỏ màu vàng đại diện cho ion Cl– còn quả cầu to hơn màu xanh đại diện cho ion Na+.
– Quan sát mô hình vừa lắp, ta thấy: mỗi ion Na+ được bao quanh bởi 6 ion Cl– gần nhất và mỗi ion Cl– cũng được bao quanh bởi 6 ion Na+ gần nhất.
Hoạt động trang 54 Hóa học 10
Thử tính dẫn điện của hợp chất
Chuẩn bị: muối ăn dạng hạt, dung dịch muối ăn bão hoà, dung dịch nước đường, dụng cụ thử tính dẫn điện, cốc thuỷ tinh.
Tiến hành: Sử dụng dụng cụ thử tính dẫn điện như Hình 11.3, lần lượt cho chân kim loại của dụng cụ thử tính dẫn điện tiếp xúc với:
– Dung dịch nước đường.
– Muối ăn khan.
– Dung dịch muối ăn bão hoà.
Nếu đèn sáng thì chất dẫn điện, nếu đèn không sáng thì chất không dẫn điện.
Quan sát hiện tượng và cho biết trường hợp nào dẫn điện, trường hợp nào không dẫn điện. Giải thích.
Lời giải:
– Các em tự tiến hành thí nghiệm.
– Quan sát hiện tượng thấy:
+ Đèn sáng khi cắm vào dung dịch muối ăn bão hòa.
⇒ Dung dịch muối ăn bão hòa dẫn được điện.
+ Đèn không sáng khi cắm vào muối ăn khan, dung dịch nước đường.
⇒ Muối ăn khan, dung dịch nước đường không dẫn điện.
Giải thích:
– Muối ăn là hợp chất ion nên tan nhiều trong nước. Khi tan trong nước, các ion Na+ và Cl– bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện.
– Muối ăn khan tức là ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên muối ăn khan không dẫn điện.
– Đường không phải hợp chất ion nên dung dịch đường không dẫn được điện.
Em có thể trang 54 Hóa học 10
Giải thích một số tính chất đặc trưng của hợp chất ion và một số ứng dụng phổ biến của chúng trong đời sống.
Lời giải:
– Trong 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.
Ví dụ: Nhiệt độ nóng chảy của MgO là 2800°C.
– Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện. Ở trạng thái nóng chảy, hợp chất ion dẫn điện.
– Do lực hút tĩnh điện rất mạnh giữa các ion nên các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn.
⇒ Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.
Một số ứng dụng phổ biến của hợp chất ion trong đời sống:
– Potassium hydroxide là hợp chất ion được dùng làm chất dẫn điện trong pin alkaline (pin kiềm).
– Máy lọc không khí tạo ion âm.
Trắc nghiệm Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 11 (có đáp án)
Câu 1. Hợp chất ion thường được tạo thành giữa
A. Kim loại điển hình và phi kim điển hình;
B. Hai kim loại;
C. Hai phi kim;
D. Kim loại yếu và phi kim yếu.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Hợp chất ion được tạo thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. 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 tạo thành ion mang điện tích âm (anion).
Câu 2. Cặp chất nào sau đây có thể tạo thành hợp chất ion?
A. Na và Mg;
B. K và Cl;
C. Cl và S;
D. F và Br.
Lời giải
Đáp án đúng là: B
K là kim loại điển hình và Cl là phi kim điển hình nên có thể tạo thành hợp chất ion.
K → K+ + 1e
Cl + 1e → Cl–
K+ + Cl– → KCl.
Câu 3. Hợp chất có chứa liên kết ion là?
A. HCl;
B. N2;
C. CO2;
D. BaCl2
Lời giải
Đáp án đúng là: D
Hợp chất có chứa liên kết ion là BaCl2 vì Ba là kim loại điển hình và Cl là phi kim điển hình.
Câu 4. Cấu hình electron của ion S2- là?
A. 1s22s22p63s23p2;
B. 1s22s22p63s23p4;
C. 1s22s22p63s23p6;
D. 1s22s22p63s23p5.
Lời giải
Đáp án đúng là: C
Cấu hình electron của S là 1s22s22p63s23p4
S nhận 2 electron nên cấu hình electron của S2- là: 1s22s22p63s23p6.
Câu 5. Cấu hình electron của ion Fe3+ là?
A. 1s22s22p63s23p63d5;
B. 1s22s22p63s23p63d64s2;
C. 1s22s22p63s23p63d64s24p3;
D. 1s22s22p63s23p63d44s1.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Cấu hình electron của Fe là 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe nhường 3 electron nên cấu hình electron của Fe3+ là 1s22s22p63s23p63d5.
Câu 6. Tính chất nào không phải của các hợp chất ion?
A. Chất lỏng;
B. Khó nóng chảy;
C. Khó bay hơi ở nhiệt độ thường;
D. Khá giòn.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Trong 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. Do lực hút tĩnh điện rất mạnh giữa các ion nên các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn.
Câu 7. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về các hợp chất ion?
A. Các hợp chất ion không tan trong nước;
B. Khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện;
C. Ở trạng thái rắn các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion ở trạng thái rắn thường không dẫn điện;
D. Ở trạng thái nóng chảy các ion có thể di chuyển khá tự do nên hợp chất ion khi nóng chảy dẫn điện.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Các hợp chất ion tan nhiều trong nước.
Câu 8. Liên kết ion được tạo thành do?
A. Lực hút của phân tử này với phân tử khác;
B. Lực hút của nguyên tử này với nguyên tử khác;
C. Lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu;
D. Lực hút của 2 cation hoặc 2 anion.
Lời giải
Đáp án đúng là: C
Liên kết ion trong phân tử hay tinh thể được tạo thành nhờ lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu.
Câu 9. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Nguyên tử nhường electron tạo thành anion hoặc nhận electron tạo thành cation;
B. Liên kết ion trong phân tử hay tinh thể được tạo thành nhờ lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu;
C. Liên kết ion thường tạo thành từ các nguyên tử kim loại điển hình và phi kim điển hình, phân tử thu được là hợp chất ion;
D. 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
Đáp án đúng là: A
Nguyên tử nhường electron tạo thành cation hoặc nhận electron tạo thành anion.
Câu 10. Dãy các chất nào dưới đây mà tất cả các phân tử đều có liên kết ion?
A. H2, HCl, NaCl, FeO;
B. KCl, Al2O3, NaF, Ba(OH)2;
C. NH3, F2, HI, BaCl2;
D. MgO, CO2, N2, CH4.
Lời giải
Đáp án đúng là: B
A. Loại vì H2, HCl chỉ chứa liên kết cộng hóa trị.
C. Loại vì NH3, F2, HI chỉ chứa liên kết cộng hóa trị.
D. Loại vì CO2, N2, CH4 chỉ chứa liên kết cộng hóa trị.
Câu 11. Cho các hợp chất sau: NH3, MgO, HCl, K2SO4, H2O. Số hợp chất mà phân tử chứa liên kết ion là?
A. 2;
B. 3;
C. 4;
D. 5.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Hợp chất mà phân tử chứa liên kết ion là: MgO, K2SO4.
Câu 12. Liên kết ion
A. Có tính bão hòa, có tính định hướng;
B. Không có tính bão hòa, có tính định hướng;
C. Không có tính bão hòa, không có tính định hướng;
D. Có tính bão hòa, không có tính định hướng.
Lời giải
Đáp án đúng là: C
Do lực hút giữa các cation và anion không có bão hòa và tính định hướng nên chúng có xu hướng hút lẫn nhau, tạo ra mạng lưới các ion trong không gian ba chiều.
Câu 13. Liên kết ion trong hợp chất KF được tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa
A. Cation K2+ và anion F2–;
B. Anion K+ và anion F–;
C. Anion K2+ và cation F–;
D. Cation K+ và anion F–.
Lời giải
Đáp án đúng là: D
K → K+ + 1e
F + 1e → F–
Cation K+ và anion F– trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành phân tử KF.
Câu 14. Các ion trong tinh thể được sắp xếp như thế nào?
A. Theo một trật tự nhất định trong không gian theo kiểu mạng lưới;
B. Sắp xếp hỗn độn không có trật tự nhất định;
C. Sắp xếp theo hình cầu;
D. Sắp xếp theo hình vuông.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
Các ion được sắp xếp theo một trật tự nhất 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.
Câu 15. Tinh thể muối ăn không có tính chất nào sau đây?
A. Là chất rắn, cứng nhưng giòn
B. Dễ tan trong nước
C. Tan trong nước tạo thành dung dịch dẫn điện.
D. Nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơi.
Lời giải
Đáp án đúng là: D
Tinh thể muối ăn là tinh thể ion nên là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường, cứng nhưng giòn, tan nhiều trong nước, ở trạng thái nóng chảy hoặc khi tan trong nước tạo dung dịch dẫn điện.
******************
Trên đây là nội dung bài học Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 11: Liên kết ion do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Liên kết ion. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Hoá học 10
