Chào các em, cô là giáo viên Hóa học của các em đây. Hôm nay, cô sẽ hướng dẫn các em giải bài tập này một cách chi tiết và dễ hiểu nhất, bám sát kiến thức trong Sách giáo khoa Hóa học 10 của chúng ta nhé.

Chúng ta sẽ giải thích sự hình thành liên kết trong hai phân tử ion là NaCl và K2O. Nguyên tắc chung để hình thành liên kết ion là sự cho và nhận electron giữa các nguyên tử kim loại (dễ cho electron) và phi kim (dễ nhận electron) để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm.

a) Sự hình thành liên kết trong phân tử NaCl

Để giải thích, chúng ta sẽ xét cấu hình electron của từng nguyên tử Na và Cl.

Bước 1: Xét nguyên tử Natri (Na)

Dựa vào đề bài, ta có Natri (Na) có số hiệu nguyên tử Z = 11.

– Cấu hình electron của Na là: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^1\).

– Lớp ngoài cùng của Na có 1 electron.

– Để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất là Neon (Ne, Z=10, cấu hình \(1s^2 2s^2 2p^6\)), nguyên tử Na có xu hướng nhường đi 1 electron ở lớp ngoài cùng.

– Quá trình nhường electron được biểu diễn như sau:
\[Na \rightarrow Na^+ + 1e\]
Khi đó, nguyên tử Na trở thành ion dương, gọi là cation natri (Na⁺), có cấu hình electron là \(1s^2 2s^2 2p^6\).

Bước 2: Xét nguyên tử Chlorine (Cl)

Dựa vào đề bài, ta có Chlorine (Cl) có số hiệu nguyên tử Z = 17.

– Cấu hình electron của Cl là: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5\).

– Lớp ngoài cùng của Cl có 7 electron.

– Để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất là Argon (Ar, Z=18, cấu hình \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6\)), nguyên tử Cl có xu hướng nhận thêm 1 electron vào lớp ngoài cùng.

– Quá trình nhận electron được biểu diễn như sau:
\[Cl + 1e \rightarrow Cl^-\]
Khi đó, nguyên tử Cl trở thành ion âm, gọi là anion chloride (Cl⁻), có cấu hình electron là \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6\).

Bước 3: Giải thích sự hình thành liên kết

Khi nguyên tử Na và Cl tương tác với nhau, nguyên tử Na sẽ nhường 1 electron cho nguyên tử Cl.

– Na nhường 1 electron để tạo thành ion Na⁺.

– Cl nhận 1 electron đó để tạo thành ion Cl⁻.

Hai ion Na⁺ và Cl⁻ mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành liên kết ion trong phân tử NaCl.

Sơ đồ hình thành liên kết:

Na + Cl → [Na]⁺[Cl]⁻

Kết luận: Liên kết trong phân tử NaCl là liên kết ion, được hình thành do sự cho và nhận electron giữa nguyên tử kim loại Na và nguyên tử phi kim Cl.

b) Sự hình thành liên kết trong phân tử K2O

Tương tự, chúng ta cũng xét cấu hình electron của từng nguyên tử K và O.

Bước 1: Xét nguyên tử Potassium (K)

Dựa vào đề bài, ta có Potassium (K) có số hiệu nguyên tử Z = 19.

– Cấu hình electron của K là: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1\).

– Lớp ngoài cùng của K có 1 electron.

– Để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất là Argon (Ar, Z=18), nguyên tử K có xu hướng nhường đi 1 electron ở lớp ngoài cùng.

– Quá trình nhường electron:
\[K \rightarrow K^+ + 1e\]
Nguyên tử K trở thành cation potassium (K⁺).

Bước 2: Xét nguyên tử Oxygen (O)

Dựa vào đề bài, ta có Oxygen (O) có số hiệu nguyên tử Z = 8.

– Cấu hình electron của O là: \(1s^2 2s^2 2p^4\).

– Lớp ngoài cùng của O có 6 electron.

– Để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất là Neon (Ne, Z=10), nguyên tử O có xu hướng nhận thêm 2 electron vào lớp ngoài cùng.

– Quá trình nhận electron:
\[O + 2e \rightarrow O^{2-}\]
Nguyên tử O trở thành anion oxide (O²⁻).

Bước 3: Giải thích sự hình thành liên kết

Ở đây, các em chú ý nhé, một nguyên tử O cần nhận tới 2 electron, trong khi một nguyên tử K chỉ nhường được 1 electron.

– Do đó, để tạo thành phân tử, cần phải có 2 nguyên tử K tương tác với 1 nguyên tử O.

– Mỗi nguyên tử K sẽ nhường 1 electron. Tổng cộng, 2 nguyên tử K sẽ nhường đi 2 electron.

– Nguyên tử O sẽ nhận đồng thời 2 electron này.

– Quá trình cho-nhận electron tạo ra 2 ion K⁺ và 1 ion O²⁻.

Các ion K⁺ (mang điện tích +1) và O²⁻ (mang điện tích -2) mang điện tích trái dấu sẽ hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành các liên kết ion trong phân tử K₂O.

Sơ đồ hình thành liên kết:

K → K⁺ + 1e (Quá trình này xảy ra 2 lần)

O + 2e → O²⁻

Tổng hợp lại: 2K + O → [K⁺]₂[O²⁻]

Kết luận: Liên kết trong phân tử K₂O là liên kết ion, được hình thành do 2 nguyên tử kim loại K nhường electron cho 1 nguyên tử phi kim O.

Cô hy vọng phần giải thích chi tiết này sẽ giúp các em hiểu rõ bản chất của liên kết ion. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi nhé!

Chúc các em học tốt