Cập nhật thông tin chi tiết về Liên Kết Cộng Hóa Trị Là Gì, Liên Kết Cộng Hóa Trị Có Cực Và Không Cực mới nhất trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
Vậy liên kết cộng hóa trị có cực và không cực khác nhau thế nào? chúng được hình thành trong phân tử đơn chất và hợp chất như thế nào? Và làm sao để phân loại liên kết hóa học theo độ âm điện, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài này.I. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị
1. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giống nhau
– Hidro (H): 1s 1 và Heli (He): 1s 2
– Nguyên tử H (Z=1) có cấu hình electron là 1s 1, hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung trong phân tử H 2. Như thế trong phân tử H 2, mỗi phân tử có 2 electron, giống cấu hình electron bền vững của khí hiếm heli:
– Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một electron ở lớp ngoài cùng.
– Ký hiệu H:H là công thức electron; H-H là công thức cấu tạo.
– Giữa 2 nguyên tử Hidro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng (-) đó là liên kết đơn.
– Cấu hình electron nguyên tử của N (Z=7) là 1s 22s 22p 3, có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử nitơ N 2, để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất Ne, mỗi nguyên tử nitơ phải góp chung 3 electron.
– Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kết biểu thị bằng 3 gạch (≡), đó là liên kết ba, liên kết 3 bền hơn liên kết đôi.
c) Liên kết cộng hóa trị là gì?
– Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
– Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hoá trị, nên ta có liên kết đơn (trong phân tử H 2), liên kết ba (trong phân tử N 2).
* Liên kết cộng hóa trị không phân cực:
– Là liên kết tạo nên từ 2 nguyên tử của cùng 1 nguyên tố (phân tử H 2, N 2 có cùng độ âm điện), do đó liên kết trong các phân tử đó không phân cực. Đó là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
2. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử khác nhau
a) Sự hình thành phân tử hidro clorua HCl
– Mỗi nguyên tử H và Cl góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo thành 1 liên kết cộng hoá trị.
– Độ âm điện của clo là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía clo, liên kết cộng hóa trị này bị phân cực.
– Công thức cấu tạo H-Cl; Công thức electron H:Cl
* Liên kết cộng hóa trị có phân cực:
– Là liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực.
– Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
b) Sự hình thành phân tử Cacbon dioxit (Cacbonic) CO2
– Cấu hình electron nguyên tử của C(Z=6) là 1s 22s 22p 2, nguyên tử cacbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
– Cấu hình electron nguyên tử của O(Z=8) là 1s 22s 22p 4, nguyên tử oxi có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
– Trong phân tử CO 2, nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tử O và góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron. Mỗi nguyên tử O góp chung với nguyên tử C hai electron tạo ra 2 liên kết đôi.
– Ta có O::C::O là công thức electron ; O=C=O là công thức cấu tạo.
– Như vậy, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, đạt cấu hình bền vững của khí hiếm.
– Độ âm điện của oxi (3,14) lớn hơn độ âm điện của C(2,55) nên cặp electron chung lệch về phía Oxi. Liên kết giữa hai nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO 2 có cấu tạo thẳng nên 2 liên kết đôi phân cực (C=O) triệt tiêu nhau, kết quả là phân tử CO 2 không bị phân cực.
3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị
– Các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hóa trị có thể là chất rắn như đường, lưu huỳnh, iot,… có thể là chất lỏng: nước, ancol,… hoặc chất khí như khí cacbonic, clo, hiđro,…
– Các chất có cực như ancol etylic, đường,… tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như iot, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực như benzen, cacbon tetraclorua,…
– Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái.
II. Độ âm điện và Liên kết hóa học
– Trong phân tử, nếu cặp electron chung ở giữa 2 nguyên tử ta có liên kết cộng hoá trị không cực.
– Nếu cặp electron chung lệch về 1 phía của nguyên tử (có giá trị độ âm điện lớn hơn) thì đó là liên kết cộng hoá trị có cực.
– Nếu cặp electron chung lệch hẳn về 1 nguyên tử, ta sẽ có liên kết ion. Như vậy, liên kết ion có thể coi là trường hợp riêng của liên kết cộng hóa trị.
– Để đánh giá loại liên kết trong phân tử hợp chất, người ta có thể dựa vào hiệu độ âm điện. Cách phân loại một cách tương đối theo thang độ âm điện của Pau – Linh như sau:
– Trong phân tử HCl ta có hiệu độ âm điện: 3,16 – 2,2 = 0,96 ⇒ liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng hoá trị có cực.
– Trong phân tử H 2 ta có hiệu độ âm điện: 2,20 – 2,20 = 0,0 ⇒ liên kết giữa H và H là liên kết cộng hoá trị không cực.
III. Bài tập vận dụng liên kết cộng hóa trị
A. Giữa các phi kim với nhau.
B. Trong đó cặp electron chung bị lệch về một nguyên tử.
C. Được hình thành do sự dùng chung electron của 2 nguyên tử khác nhau.
D. Được tạo nên giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
– Đáp án đúng: D. Được tạo nên giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
A. Trong liên kết cộng hóa trị cặp electron lệch về phía nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn.
B. Liên kết cộng hóa trị có cực được tạo thành giữa 2 nguyên tử có hiệu độ âm điện từ 0,4 đến nhỏ hơn 1,7.
C. Liên kết cộng hóa trị không có cực được tạo nên từ các nguyên tử khác hẳn nhau về tính chất hóa học.
D. Hiệu độ âm điện giữa 2 nguyên tử lớn thì phân tử phân cực yếu.
– Đáp án đúng: B. Liên kết cộng hóa trị có cực được tạo thành giữa 2 nguyên tử có hiệu độ âm điện từ 0,4 đến nhỏ hơn 1,7.
A. Khả năng hút electron của nguyên tử đó khi hình thành liên kết hóa học.
B. Khả năng nhường electron của nguyên tử đó cho nguyên tử khác.
C. Khả năng tham gia phản ứng mạnh hay yếu của nguyên tử đó.
D. Khả năng nhường proton của nguyên tử đó cho nguyên tử khác.
Chọn đáp án đúng.
– Đáp án đúng: A. Khả năng hút electron của nguyên tử đó khi hình thành liên kết hóa học.
– Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu. Thí dụ : K+ + Cl– → KCl.
– Liên kết cộng hóa trị không cực là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng những cặp electron chung. Thí dụ: Cl. + . Cl → Cl:Cl
– Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực. Thí dụ: H. + . Cl → H :Cl hay H -Cl.
Dựa vào hiệu độ âm điện các nguyên tố, hãy cho biết có loại liên kết nào trong các chất sau đậy: AlCl 3, CaCl 2, CaS, Al 2S 3? (Lấy giá trị độ âm điện của các nguyên tố ở bảng 6 trang 45).
– Hiệu độ âm điện:
CaCl 2: 2,16. Liên kết ion
AlCl 3: 1,55. Liên kết cộng hóa trị có cực
CaS: 1,58.Liên kết cộng hóa trị có cực.
Al 2S 3: 0,97. Liên kết cộng hóa trị có cực.
– Công thức electron và công thức cấu tạo các phân tử sau:
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó.
b) Dự đoán liên kết hóa học có thể có giữa các cặp X và A, A và Z, Z và X.
b) Cặp X và A, hiệu số độ âm điện là: 3,98 – 0,82 = 3,16, có liên kết ion.
– Cặp A và Z, hiệu số độ âm điện là: 3,44 – 0,82 = 2,62, có liên kết ion.
– Cặp X và Z, hiệu số độ âm điện là: 3,98 – 3,44 = 0,54, có liên kết cộng hóa trị có cực.
Liên Kết Cộng Hóa Trị Là Gì?
Một trong những liên kết hóa học cơ bản nhất là liên kết cộng hóa trị, liên kết còn lại là liên kết ion. Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về liên kết phân tử này.
Liên kết cộng hóa trị là gì?
Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa hai nguyên tử hoặc ion trong đó các cặp electron được chia sẻ với nhau. Liên kết cộng hóa trị cũng có thể được gọi là liên kết phân tử. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa hai nguyên tử phi kim có giá trị độ âm điện tương tự hoặc tương đối gần nhau.
Loại liên kết này cũng có thể được tìm thấy nhiều trong hóa học, chẳng hạn như các gốc và đại phân tử. Thuật ngữ “liên kết cộng hóa trị” lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1939, mặc dù Irving Langmuir đã đưa ra thuật ngữ “cộng hóa trị” vào năm 1919 để mô tả số lượng cặp electron được chia sẻ bởi các nguyên tử lân cận.
Khi so sánh với liên kết ion, các hợp chất cộng hóa trị thường có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp hơn và ít hòa tan trong nước. Các hợp chất cộng hóa trị có thể ở trạng thái khí, lỏng hoặc rắn và không dẫn điện hoặc nhiệt tốt. Một cặp electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử được gọi là cặp liên kết. Một cặp electron không được chia sẻ giữa hai nguyên tử được gọi là cặp đơn độc.
Tính chất của liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị không dẫn đến sự hình thành các electron mới. Mối liên kết chỉ trao đổi electron với nhau.
Chúng là những liên kết hóa học rất mạnh tồn tại giữa các nguyên tử.
Một liên kết cộng hóa trị thường chứa năng lượng khoảng 80 kilocalories / mol (kcal / mol).
Liên kết cộng hóa trị hiếm khi bị phá vỡ một cách tự nhiên sau khi nó được hình thành.
Hầu hết các hợp chất có liên kết cộng hóa trị có điểm nóng chảy và điểm sôi tương đối thấp.
Các hợp chất có liên kết cộng hóa trị thường có entanpi hóa hơi và nhiệt hạch thấp hơn.
Các hợp chất được tạo thành bằng liên kết cộng hóa trị không dẫn điện do thiếu các điện tử tự do.
Các hợp chất cộng hóa trị không tan trong nước.
Quy tắc bát tử là gì?
Quy tắc bát tử là tất cả các nguyên tử trong một phân tử có electron hóa trị 8 hoặc bằng cách chia sẻ, mất hoặc sau khi được electron để được giá trị 8. Đối với liên kết phân tử, các nguyên tử có xu hướng chia sẻ các electron của chúng với nhau để thỏa mãn quy tắc Octet. Nó đòi hỏi 8 electron vì đó là lượng electron cần thiết để lấp đầy một cấu hình electron lớp s hoặc p.
Các loại liên kết cộng hóa trị
Có 5 loại liên kết cộng hóa trị và mình sẽ giới thiệu lần lượt từng loại kèm theo đó là ví dụ minh họa.
Liên kết đơn phân tử
Một liên kết đơn là khi 2 phân tử đều chia sẽ 1 cặp electron duy nhất. Mặc dù dạng liên kết này yếu hơn và có mật độ nhỏ hơn liên kết đôi và liên kết ba, nhưng nó ổn định nhất vì nó có mức độ phản ứng thấp hơn đồng nghĩa với việc ít bị ảnh hưởng hơn khi mất electron trước các nguyên tử muốn đánh cắp electron.
Ví dụ: Liên kết phân tử giữa nguyên tử H2 và Cl2 sẽ tạo thành aixt HCl.
Liên kết đôi phân tử
Liên kết đôi là khi hai nguyên tử chia sẻ hai cặp electron với nhau. Nó được mô tả bởi hai đường ngang giữa hai nguyên tử trong một phân tử. Loại liên kết này mạnh hơn nhiều so với liên kết đơn, nhưng kém ổn định hơn.
Ví dụ 2: Khí CO2
Carbon dioxide có tổng cộng 1 nguyên tử Carbon và 2 nguyên tử Oxy. Mỗi nguyên tử Oxy có 6 electron hóa trị trong khi nguyên tử Carbon chỉ có 4 electron hóa trị. Để đáp ứng Quy tắc Octet, Carbon cần thêm 4 electron hóa trị. Vì mỗi nguyên tử Oxy có 3 cặp electron đơn độc, mỗi cặp có thể chia sẻ 1 cặp electron với Carbon.
Liên kết 3 phân tử
Liên kết ba là khi ba cặp electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử trong một phân tử. Nó là loại kém ổn định nhất trong các loại liên kết cộng hóa trị.
Ví dụ: C2H2
Acetylene có tổng cộng 2 nguyên tử Carbon và 2 nguyên tử hidro. Mỗi nguyên tử hidro có 1 electron hóa trị trong khi mỗi nguyên tử Carbon có 4 electron hóa trị. Mỗi Carbon cần thêm 4 electron và mỗi hidro cần thêm 1 electron. Hidro chia sẻ electron duy nhất của nó với Carbon để có được vỏ hóa trị đầy đủ. Bây giờ Carbon có 5 electron.
Bởi vì mỗi nguyên tử Carbon có 5 electron – 1 liên kết đơn và 3 electron chưa ghép cặp – hai Carbons có thể chia sẻ các electron chưa ghép cặp của chúng, tạo thành liên kết ba.
Liên kết hóa trị có cực
Một liên kết cộng hóa trị có cực được tạo ra khi các electron dùng chung giữa các nguyên tử không được chia sẻ như nhau. Điều này xảy ra khi một nguyên tử có độ âm điện cao hơn nguyên tử mà nó đang chia sẻ.
Nguyên tử có độ âm điện cao hơn sẽ có lực hút mạnh hơn đối với các điện tử. Do đó, các electron được chia sẻ sẽ ở gần nguyên tử hơn với độ âm điện cao hơn, khiến nó được chia sẻ không đồng đều.
Một liên kết cộng phân tử có cực sẽ dẫn đến phân tử nghiên về phía chứa nguyên tử có độ âm điện thấp hơn và phía hơi âm chứa nguyên tử có độ âm điện cao hơn vì các electron dùng chung sẽ bị dịch chuyển về phía nguyên tử độ âm điện càng cao.
Kết quả của liên kết cộng hóa trị có cực, hợp chất cộng hóa trị hình thành sẽ có một thế tĩnh điện.
Một ví dụ về các phân tử hình thành liên kết yếu với nhau là kết quả của thế tĩnh điện không cân bằng là liên kết hidro, trong đó một nguyên tử hydro sẽ tương tác với một nguyên tử hidro, flo hoặc nguyên tử oxy từ một phân tử hoặc nhóm hóa học khác.
Liên kết hóa trị không cực
Một liên kết hóa trị không cực được tạo ra khi các nguyên tử chia sẻ các electron bằng nhau. Điều này thường xảy ra khi hai nguyên tử có lực tương tự hoặc cùng điện tử. Các giá trị của lực điện tử của chúng càng gần, sức hút càng mạnh.
Điều này xảy ra trong các phân tử khí, còn được gọi là các yếu tố diatomic. Liên kết phân tử không cực có khái niệm tương tự như liên kết phân tử có cực. Nguyên tử có độ âm điện cao hơn sẽ hút electron khỏi hạt yếu hơn.
Điểm khác nhau giữa liên kết ion và liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị và liên kết ion đều là liên kết nguyên tử. Các liên kết này khác nhau về tính chất và cấu trúc. Liên kết cộng hóa trị bao gồm các cặp electron do hai nguyên tử liên kết chúng theo một hướng cố định. Trong khi một liên kết giữa hai ion được gọi là liên kết ion.
Liên kết cộng hóa trịLiên kết ionĐược hình thành giữa hai phi kim loại có độ âm điện giống nhau.Được hình thành giữa 1 nguyên tố kim loại và 1 nguyên tố phi kimCó hình dạng xác định.Không có hình dạng cố định.Điểm nóng chảy và điểm sôi thấpĐiểm nóng chảy và điểm sôi caoĐộ phân cực thấp và dễ cháy.Độ phân cực cao và khó cháy.Trạng thái lỏng hoặc khí ở nhiệt độ phòngTrạng thái rắn ở nhiệt độ phòngVí dụ: Mêtan, axit clohydricVí dụ: Natri clorua, Axit sunfuric
Bài tập ví dụ liên kết cộng hóa trị
Bài tập 1: Hợp chất nào sau đây chứa cả liên kết cộng hóa trị có cực và không phân cực?
a. NH4Br
b. H2O2
c. CH4
d. HF
Đáp án: Câu b
H2O2 có độ âm điện giữa O và nguyên tử H là 1,4, liên kết O – H có cực.
Hiệu số độ âm điện giữa liên kết O và O bằng 0 nên liên kết O – O là không phân cực.
Bài tập 2: Hợp chất nào sau đây vừa chứa liên kết cộng hoá trị vừa chứa liên kết ion?
a. NaOH
b. NaBr
c. NaNC
d. NaCN
Đáp án: câu c
Liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tử N và C và liên kết ion giữa ion Na + và – NC.
Với những kiến thức trên, mong rằng các bạn sẽ hiểu rõ hơn về các loại liên kết cộng hóa trị.
Định Nghĩa Và Các Ví Dụ Về Liên Kết Phân Cực Trong Hóa Học
Các liên kết hóa học có thể được phân loại là phân cực hoặc không phân cực. Sự khác biệt là cách sắp xếp các electron trong liên kết.
Liên kết có cực là trong đó các tạo thành liên kết phân bố không đều. Điều này làm cho phân tử có một mômen điện nhẹ trong đó một đầu hơi dương và đầu kia hơi âm. Điện tích của các lưỡng cực điện nhỏ hơn điện tích đơn vị đầy đủ, vì vậy chúng được coi là điện tích riêng phần và được ký hiệu bằng delta cộng (δ +) và delta trừ (δ-). Vì các điện tích dương và điện tích âm bị tách biệt trong liên kết nên các phân tử có liên kết cộng hóa trị phân cực sẽ tương tác với các lưỡng cực trong các phân tử khác. Điều này tạo ra lực liên phân tử lưỡng cực-lưỡng cực giữa các phân tử. có là ranh giới phân chia giữa liên kết cộng hoá trị thuần tuý và nguyên chất . Liên kết cộng hóa trị thuần túy (liên kết cộng hóa trị không cực) chia sẻ các cặp electron như nhau giữa các nguyên tử. Về mặt kỹ thuật, liên kết không phân cực chỉ xảy ra khi các nguyên tử đồng nhất với nhau (ví dụ, khí H ), nhưng các nhà hóa học coi bất kỳ liên kết nào giữa các nguyên tử có hiệu số độ âm điện nhỏ hơn 0,4 là liên kết cộng hóa trị không cực. Khí cacbonic (CO các phân tử không phân cực
Trong liên kết ion, các điện tử trong liên kết về cơ bản được tặng cho nguyên tử này bởi nguyên tử kia (ví dụ, NaCl). Liên kết ion hình thành giữa các nguyên tử khi hiệu số độ âm điện giữa chúng lớn hơn 1,7. Về mặt kỹ thuật, liên kết ion là liên kết hoàn toàn phân cực, vì vậy thuật ngữ này có thể gây nhầm lẫn.
Chỉ cần nhớ rằng liên kết có cực đề cập đến một loại liên kết cộng hóa trị trong đó các điện tử không được chia sẻ như nhau và các giá trị độ âm điện hơi khác nhau. Liên kết cộng hóa trị có cực hình thành giữa các nguyên tử với hiệu số độ âm điện từ 0,4 đến 1,7.
Ví dụ về các phân tử có liên kết cộng hóa trị cực
O) là một phân tử có cực liên kết. Giá trị độ âm điện của oxi là 3,44, còn độ âm điện của hiđro là 2,20. Sự bất bình đẳng trong phân bố electron giải thích cho hình dạng uốn cong của phân tử. “Mặt” oxy của phân tử có điện tích thuần âm, trong khi hai nguyên tử hydro (ở “mặt” khác) có điện tích dương.
Hydro florua (HF) là một ví dụ khác về phân tử có liên kết cộng hóa trị có cực. Flo là nguyên tử có độ âm điện lớn hơn nên các electron trong liên kết liên kết chặt chẽ với nguyên tử flo hơn là với nguyên tử hiđro. Một dạng lưỡng cực với mặt flo có điện tích thuần âm và mặt hyđrô có điện tích dương. Hydro florua là một phân tử mạch thẳng vì chỉ có hai nguyên tử nên không thể có dạng hình học khác.
Phân tử amoniac (NH ) có liên kết cộng hóa trị phân cực giữa nguyên tử nitơ và hydro. Lưỡng cực sao cho nguyên tử nitơ mang điện tích âm nhiều hơn, với ba nguyên tử hydro đều nằm về một phía của nguyên tử nitơ mang điện tích dương.
Yếu tố nào tạo thành trái phiếu có cực?
Liên kết cộng hóa trị có cực hình thành giữa hai nguyên tử phi kim có độ âm điện khác nhau vừa đủ. Vì các giá trị độ âm điện hơi khác nhau nên cặp electron liên kết không được chia sẻ như nhau giữa các nguyên tử. Ví dụ, liên kết cộng hóa trị có cực thường hình thành giữa hydro và bất kỳ phi kim nào khác.
Giá trị độ âm điện giữa kim loại và phi kim lớn nên chúng tạo liên kết ion với nhau.
Khái Niệm Về Liên Kết Hóa Học
I – KHÁI NIỆM VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.Khi có sự chuyển các nguyên tử riêng rẽ thành phân tử hay tinh thể tức là có liên kết hóa học thì nguyên tử có xu hướng đạt tới cấu hình electron bền vững của khí hiếm.Một cách tổng quất, sự liên kết giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể được giải thích bằng sự giảm năng lượng khi chuyển các nguyên tử riêng rẽ thành phân tử hay tinh thể.$2.$Quy tắc bát tử ($8$ electron)Ta đã biết, các khí hiếm hoạt động hóa học rất kếm, chúng tồn tại trong tự nhiên dưới dạng nguyên tử tự do riêng rẽ, nguyên tử của chúng không liên kết với nhau mà tạo thành phân tử.Trong các nguyên tử khí hiếm, nguyên tử heli chỉ có $2$ electron nên có $2$ electron ở lớp thứ nhất cũng là lớp ngoài cùng, còn các nguyên tử khí hiếm khác để có $8$ electron ở lớp ngoài cùng. Như vậy, cấu hình với $8$ electron ở lớp ngoài cùng (hoặc $2$ electron đối với heli) là cấu hình electron vững bền.Theo quy tắc bát tử ($8$ electron) thì nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron vững bền của các khí hiếm với $8$ electron (hoặc $2$ đối với heli) ở lớp ngoài cùng.Với quy tắc bát tử, người ta có thể giải thích một cách định tính sự hình thành các loại liên kết trong phân tử, đặc biệt là cách viết công thức cấu tạo trong các hợp chất thông thường.Vì phân tử là một hệ phức tạp nên trong nhiều trường hợp quy tắc bát tử tỏ ra không đầy đủ.
$1.$ Sự hình thành iona) Ion Trong nguyên tử, số proton bằng số electron nên nguyên tử trung hòa điện. Trong phản ứng hóa học, nếu nguyên tử mất bớt hoặc thu thêm electron, nó sẽ trở thành phần tử mang điện tích dương hoặc âm. Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử mang điện được gọi là ion.Ion dương (hay cation): Ta xét sự hình thành ion natri từ nguyên tử natri: Nguyên tử natri có cấu hình electron: $1s^22s^22p^63s^1$ và năng lượng hóa $I_1$ nhỏ nên dễ mất một electron ở lớp ngoài cùng để trở thành ion mang một đơn vị điện tích dương. Ta có thể biểu diễn quá trình đó như sau: $Na rightarrow Na^+ + e$Các nguyên tử kim loại dễ nhường $1, 2, 3$ electron ở lớp ngoài cùng để trở thành các ion mang $1, 2, 3$ đơn vị điện tích dương. Thí dụ:
$Mg rightarrow Mg^{2+} + 2e$$Al rightarrow Al^{3+} + 3e$
Ion mang điện tích dương được gọi là ion dương hay cation. Người ta gọi tên cation kim loại bằng cách đặt trước tên kim loại từ “cation” như cation liti $(Li^+)$, cation magie $Mg^{2+}$, cation nhôm $(Al^{3+})$, cation đồng $I (Cu^+)$, cation đồng $II (Cu^{2+})$,…
Ta xét sự hình thành ion flo từ nguyên tử flo: Nguyên tử flo có cấu hình electron: $1s^22s^22p^5$ và có độ âm điện lớn nên flo dễ thu thêm một electron để trở thành ion mang một đơn vị điện tích âm. Ta có thể biểu diễ quá trình đó như sau: $F + e rightarrow F^-$Các nguyên tử halogen khác và các nguyên tử phi kim như $O, S$ có thể thu thêm $1, 2$ electron và trở thành các ion âm.Thí dụ:
$Cl + e rightarrow Cl^-$$O + 2e rightarrow O^{2-}$$S + 2e rightarrow S^{2-}$
Ion mang điện tích âm được gọi là ion âm hay anion. Người ta thường gọi tên các anion bằng tên gốc axit tương ứng, thí dụ các ion $F^-, Cl^-, S^{2-}$ lần lượt được gọi là ion florua, clorua, sunfua. Ion $O^{2-}$ được gọi là ion oxit.
b) Ion đơn và ion đa nguyên tử Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử. Thí dụ: $Li^+, Mg^{2+}, Al^{3+}, Cu^{2+}, F^-, Cl^-, S^{2-}$,…Ion đa nguyên tử là ion được tạo nên từ nhiều nguyên tử liên kết với nhau để thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hay âm. Thí dụ, ion amoni $(NH_4^+)$, các ion gốc axit như ion nitrat $(NO_3^-)$, ion sunfat $(SO_4^{2-})$, ion photphat $PO_4^{3-}$…
$2.$ Sự hình thành liên kết ion a) Sự tạo thành liên kết ion của phân tử $2$ nguyên tử Xét sự hình thành liên kết ion trong phân tử natri clorua $(NaCl)$ .Do đặc điểm cấu tạo nguyên tử và theo quy tắc bát tử, khi các nguyên tử $Na$ và $Cl$ tiếp xúc với nhau sẽ có sự nhường và nhân electron để trở thành các ion $Na^+$ và $Cl^-$, có cấu hình electron nguyên tử giống cấu hình electron nguyên tử của các khí hiếm $Ne$ và $Ar$. Các ion $Na^+$ và $Cl^-$ được tạo thành có điện tích trái dấu, hút nhau tạo nên liên kết ion trong phân tử cũng như trong tinh thể $NaCl$.Sự hình thành liên kết ion trong phân tử $NaCl$ có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau:
Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử $NaCl$:
$Na^+ + Cl^- rightarrow NaCl$
b) Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử nhiều nguyên tử Thí dụ: Phân tử $CaCl_2$.Tương tự như sự hình thành phân tử $NaCl$, sự hình thành liên kết ion trong phân tử $CaCl_2$ có thể biểu diễn bằng sơ đồ sau:
Các ion $Ca^{2+}$ và $Cl^-$ tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo nên phân tử $CaCl_2$:
$Ca^{2+} + 2Cl^- rightarrow CaCl_2 $
Vậy: Liên kết ion là liên kết được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.Liên kết ion được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.III – TINH THỂ VÀ MẠNG TINH THỂ ION $1$. Khái niệm về mạng tinh thể Tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử, hoặc ion, hoặc phân tử. Các hạt này được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tinh thể. Các tinh thể thường có hình dạng không gian xác định.$2$. Mạng tinh thể ionXét mạng tinh thể $NaCl:$ Mạng tinh thể $NaCl$ có cấu trúc hình lập phương. Các ion $Na^+$ và $Cl^-$ nằm ở các nút của mạng tinh thể một cách luân phiên. Trong tinh thể $NaCl$, cứ một ion $Na^+$ được bao quanh bởi $6$ ion $Cl^-$. Ngược lại, một ion $Cl^-$ được bao quanh bởi $6$ ion $Na^+$ (hình $3.1$).
Tinh thể $NaCl$ được tạo bởi rất nhiều ion $Na^+$ và $Cl^-$, không có phân tử $NaCl$ riêng biệt. Tuy vậy khi viết công thức phân tử muối natri clorua, để đơn giản người ta chỉ viết $NaCl$. Tương tự đối với các hợp chất ion khác như: $KCl, MgCl_2,…$ cũng viết như vậy. $3.$ Tính chất chung của hợp chất ionỞ điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể, có tính biền vững, thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao. Các hợp chất ion chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi.Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nóng chảy và khi hòa tan trong nước, chúng dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn điện.
Bạn đang xem bài viết Liên Kết Cộng Hóa Trị Là Gì, Liên Kết Cộng Hóa Trị Có Cực Và Không Cực trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!