MỤC TIÊU
- Nêu được mô hình sắp xếp electron trong vỏ nguyên tử của một số nguyên tố khí hiếm; sự hình thành liên kết cộng hoá trị theo nguyên tắc dùng chung electron để tạo ra lớp electron ngoài cùng giống nguyên tử nguyên tố khí hiếm.
- Nêu được sự hình thành liên kết ion theo nguyên tắc cho và nhận electron để tạo ra ion có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tử nguyên tố khí hiếm.
- Chỉ ra được sự khác nhau về một số tính chất của chất ion và chất cộng hoá trị.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Ở điều kiện thường, các nguyên tử khí hiếm thường trơ, bền và chỉ tồn tại độc lập, trong khi các nguyên tử của nguyên tố khác lại có xu hướng kết hợp với nhau. Các nguyên tử của nguyên tố kết hợp với nhau theo quy tắc nào?
Nguyên tử của các nguyên tố khác có xu hướng tham gia liên kết hóa học để đạt được lớp electron ngoài cùng giống khí hiếm bằng cách nhường, nhận hay dùng chung các electron.
⟹ Các nguyên tử của nguyên tố kết hợp với nhau theo quy tắc nhường, nhận hoặc dùng chung electron
1. VỎ NGUYÊN TỬ KHÍ HIẾM
Tìm hiểu vỏ nguyên tử khí hiếm
Nhóm khí hiếm là nhóm các nguyên tố hoạt động hoá học kém. Nhóm khí hiếm gồm: helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), ...
👨👩👧👦 Thảo luận
1. Trừ helium, vỏ nguyên tử của các nguyên tố còn lại ở Hình 6.1 có những điểm giống và khác nhau gì?
- Giống nhau: Đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
- Khác nhau:
+ Nguyên tử Ne có 2 lớp electron.
+ Nguyên tử Ar có 3 lớp electron.
+ Nguyên tử Kr có 4 lớp electron.
+ Nguyên tử Xe có 5 lớp electron.
✍️ Ghi nhớ
Vỏ nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, riêng helium ở lớp ngoài cùng chỉ có 2 electron.
📖 Mở rộng
Để có số electron ở lớp ngoài cùng giống nguyên tử của nguyên tố khí hiếm, các nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng nhường hoặc nhận hoặc góp chung electron.
• Nguyên tử của các nguyên tố kim loại thường có khuynh hướng nhường electron ở lớp ngoài cùng.
• Nguyên tử của các nguyên tố phi kim thường có khuynh hướng nhận thêm hoặc góp chung electron để có lớp electron ngoài cùng bền vững.
2. LIÊN KẾT ION
2.1. Mô tả sự tạo thành ion dương
- Các nguyên tử của nguyên tố kim loại thường có xu hướng nhường electron ở lớp ngoài cùng để có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tử của nguyên tố khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn.
- Nguyên tử kim loại khi nhường electron sẽ tạo thành ion dương tương ứng (Hình 6.2).
👨👩👧👦 Thảo luận
2. Quan sát Hình 6.2, em hãy mô tả sự tạo thành ion sodium, ion magnesium. Nhận xét về số electron lớp ngoài cùng của các ion này và cho biết sự phân bố electron của 2 ion này giống sự phân bố electron của nguyên tử khí hiếm nào?
- Sự tạo thành ion sodium: Nguyên tử sodium (Na) cho đi 1 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương Na+.
- Sự tạo thành ion magnesium: Nguyên tử magnesium (Mg) cho đi 2 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion dương Mg2+.
⟹ Sau khi nhường electron, ion sodium và ion magnesium đều có 2 lớp electron và có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Sự phân bố electron của 2 ion này giống sự phân bố electron của nguyên tử khí hiếm Neon (Ne).
📝 Củng cố
Hãy xác định vị trí của aluminium trong bảng tuần hoàn và vẽ sơ đồ tạo thành ion aluminium từ nguyên tử aluminium.
- Trong bảng tuần hoàn, aluminium thuộc ô màu xanh nằm ở:
+ Nhóm IIIA => Có 3 electron ở lớp ngoài cùng.
+ Chu kì 3 => Có 3 lớp electron.
- Nguyên tố aluminium là nguyên tố kim loại có 3 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Có xu hướng nhường đi 3 electron tạo thành ion dương aluminum (Al3+)
- Sơ đồ tạo thành ion aluminium:
2.2. Mô tả sự tạo thành ion âm
- Các nguyên tử của nguyên tố phi kim (Cl, O, N, ...) có số electron lớp ngoài cùng là 7, 6, 5, ... nên khi kết hợp với các nguyên tử kim loại, nguyên tử phi kim có xu hướng nhận electron từ nguyên tử kim loại để có lớp ngoài cùng giống nguyên tử của nguyên tố khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn.
- Nguyên tử phi kim khi nhận electron sẽ tạo thành ion âm tương ứng (Hình 6.3).
👨👩👧👦 Thảo luận
3. Quan sát Hình 6.3, em hãy mô tả sự tạo thành ion chloride, ion oxide. Nhận xét về số electron lớp ngoài cùng của các ion này và cho biết sự phân bố electron của 2 ion này giống sự phân bố electron của nguyên tử khí hiếm nào?
- Sự tạo thành ion chloride: Nguyên tử chlorine (Cl) nhận thêm 1 electron ở lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm Cl-.
- Sự tạo thành ion oxide: Nguyên tử oxygen (O) nhận thêm 2 electron ở lớp ngoài cùng để tạo thành ion âm O2-.
- Sau khi nhận electron, ion chloride có 3 lớp electron và có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Giống sự phân bố electron của nguyên tử khí hiếm Neon (Ne).
- Sau khi nhận electron, ion oxide có 2 lớp electron và có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Giống sự phân bố electron của nguyên tử Argon (Ar).
📝 Củng cố
Xác định vị trí của sulfur trong bảng tuần hoàn và vẽ sơ đồ tạo thành ion sulfide (S) từ nguyên tử sulfur.
- Trong bảng tuần hoàn, sulfur thuộc ô màu hồng nằm ở:
+ Nhóm VIA ⟹ Có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
+ Chu kì 3 ⟹ Có 3 lớp electron.
- Nguyên tố sulfur là nguyên tố phi kim có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Có xu hướng nhận thêm 2 electron tạo thành ion âm sulfide (S2-).
- Sơ đồ tạo thành ion sulfide:
2.3. Tìm hiểu sự tạo thành liên kết ion
Khi nguyên tử kim loại kết hợp với nguyên tử phi kim, nguyên tử kim loại nhường electron tạo thành ion dương, đồng thời nguyên tử phi kim nhận electron tạo thành ion âm.
Ion dương và ion âm mang điện tích trái dấu nên hút nhau, tạo thành liên kết ion.
👨👩👧👦 Thảo luận
4. Quan sát Hình 6.4a, em hãy mô tả quá trình tạo thành liên kết ion trong phân tử sodium chloride. Nêu một số ứng dụng của sodium chloride trong đời sống.
❖ Mô tả quá trình tạo thành liên kết ion trong phân tử sodium chloride:
Khi nguyên tử sodium (Na) kết hợp với nguyên tử chlorine (Cl), nguyên tử Na nhường 1 electron tạo thành ion dương, kí hiệu là Na+, đồng thời nguyên tử Cl nhận 1 electron từ nguyên tử Na tạo thành ion âm, kí hiệu Cl-. Ion Na+ và Cl- hút nhau tạo phân tử sodium chloride (NaCl).
❖ Một số ứng dụng của sodium chloride trong đời sống:
- Trong công nghiệp
+ Trong công nghiệp sản xuất giày da, người ta sử dụng muối để bảo vệ da.
+ Trong sản xuất cao su, muối dùng để làm trắng các loại cao su.
+ Trong dầu khí, muối là thành phần quan trọng trong dung dịch khoan giếng khoan.
+ Từ muối có thể chế ra các loại hóa chất dùng cho các ngành khác như sản xuất nhôm, đồng, thép, điều chế nước Javel,… bằng cách điện phân nóng chảy hoặc điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
- Trong nông nghiệp, chăn nuôi
+ Muối giúp cân bằng sinh lý trong cơ thể giúp gia súc, gia cầm phát triển khỏe mạnh, giảm bệnh tật.
+ Giúp phân loại hạt giống theo trọng lượng.
+ Cung cấp thêm vi lượng khi trộn với các loại phân hữu cơ để tăng hiệu quả của phân bón.
- Trong thực phẩm
+ NaCl dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Là thành phẩn chính trong muối ăn và được sử dụng phổ biến.
+ NaCl có tính hút ẩm, do đó được sử dụng để bảo quản thực phẩm, nó làm tăng áp suất thẩm thấu dẫn đến làm cho vi khuẩn bị mất nước và chết.
+ Dùng muối để ướp thực phẩm sống như tôm, cá,… để không bị ươn, ôi trước khi thực phẩm được nấu.
+ Khử mùi thực phẩm, giữ cho trái cây không bị thâm.
+ Tăng hương vị, kiểm soát quá trình lên men của thực phẩm.
- Trong y tế
+ Muối sodium chloride dùng để sát trùng vết thương rất tốt.
+ Dùng để trị cảm lạnh, pha huyết thanh, thuốc tiêu độc và một số loại thuốc khác để chữa bệnh cho con người.
+ Cung cấp muối khoáng cho cơ thể thiếu nước.
+ Muối có tác dụng khử độc, thanh lọc cơ thể, làm đẹp da, chữa viêm họng, làm trắng răng, chữa hôi miệng,…
- Trong đời sống gia đình
+ Giúp rửa sạch ống thoát bồn rửa chén bát.
+ Hỗ trợ tẩy vết trắng trên bàn gỗ để lại bởi ly nước và đĩa nóng, lau chùi chảo gang dính mỡ dễ dàng.
+ Gột rửa hết các vết dơ của mồ hôi, vết máu trên quần áo.
+ Trị viêm họng
📝 Củng cố
Hãy vẽ sơ đồ và mô tả quá trình tạo thành liên kết ion trong phân tử hợp chất magnesium oxide.
Khi nguyên tử magnesium (Mg) kết hợp với nguyên tử oxygen (O), nguyên tử magnesium nhường 2 electron tạo thành ion dương, kí hiệu là Mg2+, đồng thời nguyên tử oxygen (O) nhận 2 electron từ nguyên tử Mg tạo thành ion âm, kí hiệu O2-. Ion Mg2+ và O2- hút nhau tạo phân tử magnesium oxide (MgO).
✍️ Ghi nhớ
• Liên kết ion là liên kết giữa ion dương và ion âm.
• Các ion dương và ion âm đơn nguyên tử có lớp electron ngoài cùng giống với nguyên tử của nguyên tố khí hiếm.
♻️ Vận dụng
Calcium chloride có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tìm hiểu qua sách báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của chất này. Vẽ sơ đồ tạo thành liên kết trong phân tử calcium chloride.
- Trong công nghiệp
+ Trong công nghiệp, calcium chloride được sử dụng để tạo chất làm mạnh và tăng độ cứng bê tông.
+ Calcium chloride khan được dùng cho điện phân sản xuất calcium kim loại và điều chế các hợp kim của calcium.
+ Trong công nghiệp luyện kim và công nghiệp giấy, calcium chloride được dùng làm chất phụ gia.
+ Đối với ngành sản xuất cao su, calcium chloride được dùng làm chất nhũ tương với công dụng là chất làm đông cao su nhanh.
+ Do calcium chloride có tính hút ẩm tốt nên hóa chất này được sử dụng là chất khô trong nhiều ngành công nghiệp.
+ Trong ngành công nghiệp thuộc da, calcium chloride dùng để sản xuất các thiết bị điện tử, đồ nhựa.
+ Trong công nghiệp xử lý nước đặc biệt là nước thải của các nhà máy, hóa chất calcium chloride có vai trò lọc nước, làm chất keo tụ để lắng chất bẩn và kim loại nặng để bảo vệ môi trường đường ống.
- Trong thực phẩm:
+ Calcium chloride được sử dụng phổ biến như là chất điện giải và có vị cực mặn, được tìm thấy trong các loại đồ uống dành cho những người tập luyện thể thao và các dạng đồ uống khác, như nước đóng chai.
+ Dùng làm phụ gia bảo quản để duy trì độ chắc trong rau quả đóng hộp, tạo vị mặn trong dưa muối.
+ Trong ủ bia, calcium chloride đôi khi được sử dụng để điều chỉnh sự thiếu hụt chất khoáng trong nước ủ bia. Các ion cloride gia tăng hương vị và tạo cảm giác ngọt và hương vị đầy đủ hơn.
- Trong y học:
+ Có thể tiêm vào đường ven để điều trị giảm calcium máu.
+ Nó cũng có thể sử dụng cho: các vết đốt hay châm của côn trùng.
3. LIÊN KẾT CỘNG HOÁ TRỊ
Tìm hiểu liên kết cộng hoá trị
- Một số đơn chất phi kim ở thể khí tồn tại trong tự nhiên dưới dạng phân tử gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau. Ví dụ: phân tử hydrogen, oxygen, nitrogen, ...
- Xét lớp electron ngoài cùng của các nguyên tử sau (Hình 6.5):
- Để có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tử của nguyên tố khí hiếm gần nhất, các nguyên tử của nguyên tố phi kim có xu hướng góp chung electron.
(*) Trong mô hình mô tả cấu tạo vỏ nguyên tử ở trên và ở các phần sau này, chỉ biểu diễn lớp electron ngoài cùng.
- Sau khi hình thành liên kết, số electron của mỗi nguyên tử được xác định bằng tổng số electron dùng chung giữa các nguyên tử và số electron còn lại của mỗi nguyên tử.
Liên kết được hình thành bởi sự dùng chung electron giữa hai nguyên tử được gọi là liên kết cộng hoá trị.
- Một số phân tử đơn chất ở thể khí thường có liên kết cộng hoá trị giữa các nguyên tử.
➲ Ví dụ 1: Phân tử khí hydrogen có liên kết cộng hoá trị giữa 2 nguyên tử H; phân tử khí oxygen có liên kết cộng hoá trị giữa 2 nguyên tử O; ...
- Phân tử hợp chất được tạo thành từ nguyên tử của các nguyên tố phi kim thường liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị.
➲ Ví dụ 2: Phân tử nước có liên kết cộng hoá trị giữa nguyên tử hydrogen và oxygen; phân tử carbon dioxide có liên kết cộng hoá trị giữa nguyên tử carbon và oxygen; phân tử ammonia có liên kết cộng hoá trị giữa nguyên tử nitrogen và hydrogen; ...
👨👩👧👦 Thảo luận
5. Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy chỉ ra nguyên tố khí hiếm gần nhất của hydrogen và oxygen. Để có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tố khí hiếm gần nhất, nguyên tử hydrogen và oxygen có xu hướng gì?
- Nguyên tố khí hiếm gần nhất của hydrogen là helium (He).
Nguyên tử hydrogen có 1 electron lớp ngoài cùng, để có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tố helium (2 electron lớp ngoài cùng) nguyên tử hydrogen có xu hướng góp chung 1 electron với nguyên tử nguyên tố khác.
- Nguyên tố khí hiếm gần nhất của oxygen là neon (Ne).
Nguyên tử oxygen có 6 electron lớp ngoài cùng, để có lớp electron ngoài cùng giống nguyên tố neon (8 electron lớp ngoài cùng) nguyên tử oxygen có xu hướng góp chung 2 electron với nguyên tử nguyên tố khác.
👨👩👧👦 Thảo luận
6. Dựa vào các Hình 65, 6.6 và 6.7, em hãy cho biết số electron lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử trong phân tử hydrogen và oxygen là bao nhiêu? Khi đó, lớp electron ngoài cùng của nguyên tử hydrogen và nguyên tử oxygen sẽ giống với khí hiếm nào?
- Xét phân tử hydrogen: mỗi nguyên tử hydrogen có 2 electron lớp ngoài cùng.
⟹ Giống cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm Helium.
- Xét phân tử Oxygen: mỗi nguyên tử Oxygen có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Giống cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm Neon.
👨👩👧👦 Thảo luận
7. Em hãy mô tả quá trình tạo thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử hydrogen và oxygen.
- Xét phân tử hydrogen (gồm 2 nguyên tử H): Mỗi nguyên tử H bỏ ra 1 electron để tạo thành 1 cặp electron dùng chung ⟹ Hình thành liên kết cộng hóa trị.
- Xét phân tử oxygen (gồm 2 nguyên tử O): Mỗi nguyên tử O bỏ ra 2 electron để tạo thành 2 cặp electron dùng chung ⟹ Hình thành liên kết cộng hóa trị.
👨👩👧👦 Thảo luận
8. Quan sát Hình 6.8, em hãy cho biết số electron dùng chung của nguyên tử H và nguyên tử cùng của O. Trong phân tử nước, số electron ở lớp ngoài O và H là bao nhiêu và giống với khí hiếm nào?
- Số electron dùng chung của nguyên tử H và O là 4.
- Trong phân tử nước:
+ Nguyên tử O có 8 electron lớp ngoài cùng ⟹ Giống khí hiếm Ne.
+ Nguyên tử H có 2 electron lớp ngoài cùng ⟹ Giống khí hiếm He.
👨👩👧👦 Thảo luận
9. Em hãy mô tả quá trình tạo thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử nước.
- Khi O kết hợp với H, nguyên tử O góp 2 electron, mỗi nguyên tử H góp 1 electron.
⟹ Giữa nguyên tử O và nguyên tử H có 1 đôi electron dùng chung.
- Hạt nhân nguyên tử O và H cùng hút đôi electron dùng chung, liên kết với nhau tạo ra phân tử nước.
📝 Củng cố
Vẽ sơ đồ hình thành liên kết cộng hoá trị trong các phân tử sau:
a) Sự hình thành liên kết trong phân tử chlorine.
- Nguyên tử Cl có 7 electron lớp ngoài cùng và cần thêm 1 electron để có lớp vỏ bền vững tương tự khí hiếm.
- Khi hai nguyên tử Cl liên kết với nhau, mỗi nguyên tử góp 1 electron để tạo ra đôi electron dùng chung.
- Hạt nhân của hai nguyên tử Cl cùng hút đôi electron dùng chung và liên kết với nhau tạo thành phân tử chlorine.
b) Sự hình thành liên kết trong phân tử ammonia.
- Nguyên tử N có 7 electron, trong đó có 5 electron lớp ngoài cùng, cần thêm 3 electron để có lớp vỏ bền vững tương tự khí hiếm.
- Nguyên tử H chỉ có 1 electron và cần thêm 1 electron để có lớp vỏ bền vững tương tự khí hiếm.
- Khi N kết hợp với H, nguyên tử N góp 3 electron, mỗi nguyên tử H góp 1 electron. Như vậy giữa nguyên tử N và mỗi nguyên tử H có 1 đôi electron dùng chung. Hạt nhân nguyên tử N và H cùng hút đôi electron dùng chung, liên kết với nhau tạo ra phân tử ammonia.
📖 Mở rộng
Khí methane là thành phần chính của khí thiên nhiên và khí mỏ dầu. Khí này còn được tạo ra từ hầm biogas. Methane là nguồn nhiên liệu quan trọng trong đời sống và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Em hãy vẽ sơ đồ hình thành liên kết trong phân tử methane và liệt kê một số ứng dụng của nó thông qua tìm hiểu trên sách báo, internet, ...
- Nguyên tử H có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử C có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Nguyên tử H cần thêm 1 electron và N cần thêm 4 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm.
⟹ Khi 4 nguyên tử H và 1 nguyên tử C liên kết với nhau, mỗi nguyên tử H góp 1 electron và nguyên tử C góp ra 4 electron để tạo ra 4 đôi electron dùng chung.
- Sơ đồ:
- Ứng dụng của methane:
+ Methane cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu.
+ Là nguyên liệu để điều chế hydrogen.
+ Điều chế bột than và nhiều chất khác.
✍️ Ghi nhớ
• Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình thành bởi sự dùng chung electron giữa hai nguyên tử.
• Liên kết cộng hoá trị thường là liên kết giữa hai nguyên tử của nguyên tố phi kim với phi kim.
4. CHẤT ION, CHẤT CỘNG HOÁ TRỊ
Tìm hiểu chất ion, chất cộng hoá trị
- Các phân tử như sodium chloride, calcium chloride, magnesium oxide, ... được hình thành bằng liên kết ion. Vì vậy, chúng được gọi là chất ion.
- Những chất như khí hydrogen, khí ammonia, nước, ... được tạo thành nhờ liên kết cộng hoá trị nên chúng được gọi là chất cộng hoá trị.
Chất cộng hoá trị thường gặp như đường tinh luyện (saccharose), ethanol, khí carbon dioxide, ...
👨👩👧👦 Thảo luận
10. Cho biết mỗi phân tử của chất trong Hình 6.9 được tạo bởi các ion nào? Ở điều kiện thường, các chất này ở thể gì?
👨👩👧👦 Thảo luận
11. Quan sát và cho biết thể của các chất có trong Hình 6.10.
a) Phân tử Sodium chloride gồm 2 nguyên tố là Na và Cl.
- Nguyên tố Na có 1 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhường 1 electron ⟹ Ion tương ứng là Na+.
- Nguyên tố Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhận 1 electron ⟹ Ion tương ứng là Cl-.
b) Phân tử Calcium chloride gồm 2 nguyên tố là Ca và Cl.
- Nguyên tố Ca có 2 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhường 2 electron ⟹ Ion tương ứng là Ca2+.
- Nguyên tố Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhận 1 electron ⟹ Ion tương ứng là Cl-.
c) Phân tử Magnesium oxide gồm 2 nguyên tố là Mg và O.
- Nguyên tố Mg có 2 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhường 2 electron ⟹ Ion tương ứng là Mg2+.
- Nguyên tố O có 6 electron ở lớp ngoài cùng ⟹ Có xu hướng nhận 2 electron ⟹ Ion tương ứng là O2-.
❖ Ở điều kiện thường, các chất đều ở thể rắn.
👨👩👧👦 Thảo luận
12. Nêu một số ví dụ về chất cộng hoá trị và cho biết thể của chúng ở điều kiện thường.
- Iodine là hợp chất cộng hóa trị, ở điều kiện thường iodine ở thể rắn.
- Nước là hợp chất cộng hóa trị, ở điều kiện thường nước ở thể lỏng.
- Khí oxygen là chất cộng hóa trị, ở điều kiện thường oxygen ở thể khí.
📝 Củng cố
Khói của núi lửa ngầm phun trào từ dưới biển có chứa một số chất như: hơi nước, sodium chloride, potassium chloride. carbon dioxide, sulfur dioxide.
a) Hãy cho biết chất nào là hợp chất ion, chất nào là hợp chất cộng hoá trị.
b) Nguyên tử của nguyên tố nào trong các chất trên có số electron ở lớp ngoài cùng nhiều nhất?
a)
- Hơi nước: gồm 2 nguyên tố là H (phi kim) và O (phi kim) ⟹ Chất cộng hóa trị.
- Sodium chloride: gồm 2 nguyên tố là Na (kim loại) và Cl (phi kim) ⟹ Chất ion.
- Potassium chloride: gồm 2 nguyên tố là K (kim loại) và Cl (phi kim) ⟹ Chất ion.
- Carbon dioxide: gồm 2 nguyên tố là C (phi kim) và O (phi kim) ⟹ Chất cộng hóa trị.
- Sulfur dioxide: gồm 2 nguyên tố là S (phi kim) và O (phi kim) ⟹ Chất cộng hóa trị.
b) Các nguyên tố xuất hiện trong các chất trên là: H, O, Na, Cl, K, C, S.
- Nguyên tử H ở nhóm IA ⟹ Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử O ở nhóm VIA ⟹ Có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử Na ở nhóm IA ⟹ Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử Cl ở nhóm VIIA ⟹ Có 7 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử K ở nhóm IA ⟹ Có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử C ở nhóm IVA ⟹ Có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
- Nguyên tử S ở nhóm VIA ⟹ Có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
⟹ Nguyên tử của nguyên tố Chlorine có số electron ở lớp ngoài cùng nhiều nhất.
✍️ Ghi nhớ
• Chất được tạo bởi các ion dương và ion âm được gọi là chất ion.
• Chất được tạo thành nhờ liên kết cộng hoá trị được gọi là chất cộng hoá trị.
• Ở điều kiện thường, chất ion thường ở thể rắn, chất cộng hoá trị có thể ở thể rắn, thể lỏng hoặc thể khí.
5. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT ION VÀ CHẤT CỘNG HOÁ TRỊ
Thí nghiệm tìm hiểu một số tính chất của chất ion và chất cộng hoá trị
🔬 Thí nghiệm 1: Khả năng hoà tan trong nước và khả năng dẫn điện của muối ăn, đường tinh luyện (saccharose)
❖ Dụng cụ và hoá chất: cốc thuỷ tinh 250 mL chứa nước cất, 2 cốc thuỷ tinh 100 mL đánh số 1 và 2, dụng cụ thử khả năng dẫn điện của dung dịch, thìa lấy hoá chất, muối ăn, đường tinh luyện.
❖ Tiến hành:
- Bước 1: Cho nước cất vào 2 cốc (1) và (2). Cho 1 thìa muối vào cốc (1), 1 thìa đường vào cốc (2).
- Bước 2: Khuấy nhẹ từng cốc rồi quan sát hiện tượng (Hình 6.11).
- Bước 3: Đặt dụng cụ thử khả năng dẫn điện vào từng cốc, quan khả năng dẫn điện của từng dung dịch (Hình 6.12).
👨👩👧👦 Thảo luận
13. Quan sát thí nghiệm 1 (Hình 6.11, 6.12) và đánh dấu ý để hoàn thành bảng sau:
Tính chất
Muối
Đường
Tan trong nước
?
?
Dẫn điện được
?
?
|
Tính chất |
Muối |
Đường |
|
Tan
trong nước |
☑️ |
☑️ |
|
Dẫn
điện được |
☑️ |
❌ |
🔬 Thí nghiệm 2: So sánh khả năng bền nhiệt của muối và đường tinh luyện (saccharose)
❖ Dụng cụ và hoá chất: 2 ống nghiệm đánh số 1 và 2, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, thìa lấy hoá chất, muối ăn, đường tinh luyện.
❖ Tiến hành:
- Bước 1: Cho 1 thìa muối vào ống nghiệm (1), 1 thìa đường vào ống nghiệm (2).
- Bước 2: Dùng bật lửa châm đèn cồn. Tiến hành đun các ống nghiệm quan sát (Hình 6.13).
- Bước 3: Sau 2 phút, tắt đèn cồn và ghi nhận hiện tượng.
👨👩👧👦 Thảo luận
14. Quan sát thí nghiệm 2 (Hình 6.13), cho biết muối hay đường bên nhiệt hơn. Ở ống nghiệm nào có sự tạo thành chất mới?
- Muối không có sự thay đổi sau khi đun nóng.
- Đường (màu trắng) chuyển thành chất khác có màu đen.
⟹ Ống nghiệm 2 (đường) có sự tạo thành chất mới.
⟹ Muối bền nhiệt hơn.
✍️ Ghi nhớ
• Chất ion khó bay hơi, khó nóng chảy, khi tan trong nước tạo dung dịch dẫn được điện.
• Chất cộng hoá trị thường dễ bay hơi, kém bền với nhiệt; một số chất tan được trong nước thành dung dịch. Tuỳ thuộc vào chất cộng hoá trị khi tan trong nước mà dung dịch thu được có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện.
📝 Củng cố
Kết quả thử nghiệm tính chất của 2 chất A và B được trình bày ở bảng bên. Em hãy cho biết chất nào là chất cộng hoá trị, chất nào là chất ion?
Tính chất
Chất A
Chất B
Thể (25°C)
Rắn
Lỏng
Nhiệt độ sôi (°C)
1500
64,7
Nhiệt độ nóng chảy (°C)
770
-97,6
Khả năng dẫn điện của dung dịch
Có
Không
- Chất A: tồn tại ở thể rắn, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện tốt ⟹ Chất ion.
- Chất B: tồn tại ở thể lỏng, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy thấp, không dẫn điện ⟹ Chất cộng hóa trị.
♻️ Vận dụng
Khi cơ thể bị mất nước do tiêu chảy, nôn mửa, ... người ta thường cho bệnh nhân uống dung dịch oresol. Tìm hiểu qua sách báo và internet, hãy cho biết thành phần của oresol có các loại chất nào (chất ion, chất cộng hoá trị)? Trong trường hợp không có oresol thì có thể thay thế bằng cách nào khác không? Giải thích.
- Thành phần của oresol:
+ Sodium chloride: Chất ion.
+ Potassium chloride: Chất ion.
+ Glucose khan: Chất cộng hóa trị.
+ Sodium bicarbonate: Chất ion.
- Trong trường hợp không có oresol, có thể hòa tan nửa thìa muối nhỏ (Sodium chloride) và 6 thìa nhỏ đường (thành phần có glucose) trong 1 lít nước đun sôi để nguội. Hoặc có thể sử dụng nước dừa, nước cơm (thành phần có glucose) thêm một chút xíu muối (sodium chloride) để thay thế trong trường hợp khẩn cấp.
BÀI TẬP
✍️ Bài tập
1. Hãy vẽ sơ đồ và mô tả quá trình tạo thành liên kết trong phân tử sodium oxide (hình bên).
- Sodium oxide gồm 2 nguyên tố: Na (kim loại) và O (phi kim).
=> Liên kết ion.
- Nguyên tử Na (số hiệu nguyên tử = 11) nhường 1 electron => Ion Na+.
- Nguyên tử O (số hiệu nguyên tử = 8) nhận 2 electron => Ion O2-.
✍️ Bài tập
2. Cho biết vị trí trong bảng tuần hoàn, số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử mỗi nguyên tố N, C, O và vẽ sơ đồ hình thành liên kết trong các phân tử ở hình sau:
- Nguyên tử N nằm ở ô số 7, nhóm VA ⟹ Có 5 electron ở lớp ngoài cùng, cần 3 electron để đạt cấu hình khí hiếm.
- Nguyên tử C nằm ở ô số 6, nhóm IVA ⟹ Có 4 electron ở lớp ngoài cùng, cần 4 electron để đạt cấu hình khí hiếm.
- Nguyên tử O nằm ở ô số 8, nhóm VIA ⟹ Có 6 electron ở lớp ngoài cùng, cần 2 electron để đạt cấu hình khí hiếm.
a) Xét phân tử Nitrogen: gồm 2 nguyên tử N.
⟹ Liên kết cộng hóa trị, mỗi N góp 3 electron tạo thành 3 cặp electron dùng chung.
b) Xét phân tử Carbon dioxide: gồm 1 nguyên tử C và 2 nguyên tử O.
⟹ Liên kết cộng hóa trị. Khi C kết hợp với O, nguyên tử C góp 4 electron, mỗi nguyên tử O góp 2 electron.
⟹ Giữa nguyên tử C và nguyên tử O có 2 cặp electron dùng chung.
✍️ Bài tập
3. Potassium chloride là hợp chất có nhiều ứng dụng trong đời sống. Trong nông nghiệp, nó được dùng làm phân bón. Trong công nghiệp, potassium chloride được dùng làm nguyên liệu để sản xuất potassium hydroxide và kim loại potassium. Trong y học, potassium chloride được dùng để bào chế thuốc điều trị bệnh thiếu kali trong máu. Potassium chloride rất cần thiết cho cơ thể, trong các chức năng hoạt động của hệ tiêu hoá, tim, thận, cơ và cả hệ thần kinh.
Hợp chất potassium chloride có loại liên kết gì trong phân tử? Vẽ sơ đồ hình thành liên kết có trong phân tử này.
- Hợp chất potassium chloride (KCl) có liên kết ion trong phân tử.
- Sự hình thành liên kết trong phân tử potassium chloride
+ Nguyên tử K cho đi 1 electron ở lớp ngoài cùng trở thành ion mang điện tích dương, kí hiệu là K+.
+ Nguyên tử Cl nhận 1 electron từ nguyên tử K trở thành ion mang một điện tích âm, kí hiệu là Cl-.
+ Các ion K+ và Cl- hút nhau tạo thành liên kết trong phân tử potassium chloride.
