Giải bài tập SGK Hóa 10 Nâng cao Bài 16: Khái niệm về liên kết hóa học, liên kết ion

Các nguyên tử liên kết với nhau thành phân tử để:

A. chuyển sang trạng thái có năng lượng thấp hơn.

B. có cấu hình electron của khí hiếm.

C. có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2e hoặc 8e.

D. chuyển sang trạng thái có năng lượng cao hơn.

Đáp án nào sai?

Phương pháp giải

Các nguyên tử liên kết với nhau thành phân tử để các nguyên tử có xu hướng đạt tới cấu hình bền của khí hiế

Hướng dẫn giải

Các nguyên tử liên kết với nhau thành phân tử để các nguyên tử có xu hướng đạt tới cấu hình bền của khí hiếm (có cấu hình elctron lớp ngoài cùng là 2e hoặc 8e). Đồng thời khi hình thành liên kết có sự giảm năng lượng (năng lượng càng thấp thì càng bền vững) 

→ Đáp án D

Thế nào là năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử? Nguyên tử A có năng lượng ion hóa thứ nhất lớn hơn năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử X, hỏi nguyên tử nào dễ nhường electron hơn?

Phương pháp giải

Nắm vững khái niệm năng lượng ion thứ nhất

Hướng dẫn giải

Năng lượng ion hóa thứ nhất (I₁) của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản.

Nguyên tử X dễ nhường electron hơn nguyên tử A.

Hãy viết phương trình biểu diễn sự hình thành các ion sau đây từ các nguyên tử tương ứng:

Li →  Li⁺

Na →  Na⁺

Cl →  Cl^-

Mg →  Mg²⁺

Al →  Al³⁺

S →  S^2-

Phương pháp giải

Ion dương được tạo thành khi nguyên tử kim loại nhường electron. Trị số điện tích của ion dương đúng bằng số electron nhường. Ion âm được tạo thành khi nguyên tử phi kim nhận electron. Trị số điện tích của ion âm đúng bằng số electron nhận.

Hướng dẫn giải

Áp dụng nguyên tắc:

Ion dương được tạo thành khi nguyên tử kim loại nhường electron. Trị số điện tích của ion dương đúng bằng số electron nhường. Ion âm được tạo thành khi nguyên tử phi kim nhận electron. Trị số điện tích của ion âm đúng bằng số electron nhận.

Li → Li⁺ +le

Mg → Mg²⁺ + 2e

Na → Na⁺ +le

Al → Al³⁺ + 3e

Cl+ 1e → Cl^-

S + 2e → S^2-

Hãy viết cấu hình electron của các ion sau đây: Li⁺, Be²⁺, F^-, O^2-.

Phương pháp giải

Viết cấu hình nguyên tử từ đó rút ra cấu hình ion

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Li (Z = 3): 1s²2s¹ ⇒ cấu hình electron của Li⁺: 1s²

Cấu hình electron của Be (Z = 4): 1s²2s² ⇒ Cấu hình electron của Be²⁺: 1s²

Cấu hình electroncủa F (Z = 9): 1s²2s²2p⁵⇒ cấu hình electron của F^- : 1s²2s²2p⁶

Cấu hình electron của O (Z = 8): 1s²2s²2p⁴ ⇒ cấu hình electron của O^2- :1s²2s²2p⁶.

Hãy giải thích sự hình thành liên kết giữa các nguyên tử của các nguyên tố sau đây: K và Cl, Na và O.

Phương pháp giải

Áp dụng quy tắc bát tử đề giải thích sự hình thành liên kết.

Hướng dẫn giải

* Phân tử KCl

- Khi nguyên tử K và Cl gặp nhau, xảy ra: Nguyên tử K cho nguyên tử Cl 1 electron trở thành K⁺. (K → K⁺ + 1e)

- Nguyên tử Cl nhận 1 electron của K để biến thể thành ion Cl^- (Cl + 1e → Cl^-)

* Phân tử Na₂O

- Khi nguyên tử Na và O gặp nhau, xảy ra: Hai nguyên tử Na cho nguyên tử O là 2 electron và trở thành: 2Na⁺ (2Na → 2Na⁺ + 2e)

- Nguyên tử O nhận 2 electron của 2 nguyên tử Na trở thành O^2- (O + 2e → O^2-)

Các ion trái dấu hút nhau tạo thành phân tử ion Na₂O:

2Na + O → 2Na⁺ + O^2- → Na₂O

Nguyên tử của các nguyên tố Na, Mg, Al, S, Cl, F có thể tạo thành ion có điện tích bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải

Áp dụng quy tắc bát tử

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Na (Z = 11) : 1s²2s²2p⁶3s¹

Cấu hình electron của Mg (Z = 12) : 1s²2s²2p⁶3s²

Cấu hình electron của Al (Z = 13) : 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Cấu hình electron của S (Z = 16) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Cấu hình clectron của Cl (Z = 17) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

Cấu hình clectron của F (Z = 9) : 1s²2s²2p⁵.

Theo quy tắt bát tử thì các ion được hình thành từ các nguyên tố trên là:

Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, S^2-, S⁴⁺, S⁶⁺, Cl^-, Cl²⁺, Cl³⁺, Cl⁵⁺, Cl⁷⁺, F^-

Hãy cho ví dụ về tinh thể ion và cho biết bản chất lực liên kết trong các tinh thể ion.

Phương pháp giải

Bản chất lực liên kết trong tinh thể ion là tương tác tĩnh điện giữa các ion trái dấu.

Hướng dẫn giải

Ví dụ về tinh thể ion: K₂O, BaCl₂, CaF₂. Bản chất lực liên kết trong tinh thể ion là tương tác tĩnh điện giữa các ion trái dấu.

Cation R⁺ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p .

a) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố R.

b) Nguyên tố R thuộc chu kì nào? Nhóm nào? Cho biết tên của nguyên tố.

c) Nguyên tố R là kim loại hay là phi kim?

Phương pháp giải

Viết cấu hình electron, từ đó xác định chu kì, nhóm

Hướng dẫn giải

Câu a: Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố R: 1s²2s¹2p⁶3s¹.

Câu b: R thuộc chu kì 3, nhóm IA, là nguyên tố natri.

Câu c: Đó là nguyên tố kim loại điển hình.