Giải sgk Hoá học 10 bài 9: Liên kết ion

Giải sgk Hoá học 10 bài 9: Liên kết ion có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong  sách giáo khoa Hoá học 10 Chân trời sáng tạo. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo.

Luyện tập, vận dụng

Câu 1 trang 55 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Quan sát Hình 9.1, nhận xét số electron trên lớp vỏ với số proton trong hạt nhân của mỗi ion tạo thành.

Hướng dẫn giải

Ion sodium: có 10 electron ở lớp vỏ ít hơn số proton trong hạt nhân là 11 proton.

Ion oxide: có 10 electron ở lớp vỏ nhiều hơn số proton trong hạt nhân là 8 proton

Câu 2 trang 55 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Trình bày cách tính điện tích của các ion thu được khi nguyên tử nhường hoặc nhận thêm electron trong Hình 9.1

Hướng dẫn giải

Cách tích điện tích của ion thu được khi nguyên tử nhường hoặc nhận thêm electron:

Điện tích ion = số đơn vị điện tích hạt nhân – số electron của ion

Ví dụ:

+ Ion sodium: điện tích = 11 – 10 = 1 ⇒ Điện tích là +1

+ Ion oxide: điện tích = 8 – 10 = -2 ⇒ Điện tích là -2

Câu 3 trang 55 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Ion Na ⁺ và ion O ^2- thu được có bền vững về mặt hóa học không? Chúng có cấu hình electron giống cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố nào?

Hướng dẫn giải 

Ion Na ⁺ có 10 electron ở lớp vỏ và có 2 lớp electron

Ion O ^2- có 10 electron ở lớp vỏ và có 2 lớp electron

⇒ Giống cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố Ne ⇒ Bền vững về mặt hóa học

Câu 4 trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Trong các nguyên tố kim loại và phi kim, nguyên tử của những nguyên tố nào có xu hướng tạo thành cation hoặc anion? Giải thích

Hướng dẫn giải

Các nguyên tố kim loại dễ nhường electron để trở thành cation. 

Các nguyên tố phi kim dễ nhận electron để trở thành anion.

Câu 5 trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Quan sát Hình 9.2, hãy trình bày sự hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl khi sodium tác dụng với chlorine

Hướng dẫn giải

Nguyên tử Na (Z = 11) sẽ nhường đi 1 e ở lớp ngoài cùng trở thành ion mang điện tích dương Na⁺.

Nguyên tử Cl (Z = 17) nhận 1 electron từ nguyên tử Na trở thành ion mang điện tích âm Cl^–.

Các ion Na⁺ và Cl^– hút nhau tạo thành liên kết trong phân tử NaCl.

Phương trình hóa học:

2Na + Cl₂ → 2NaCl.

Câu 6 trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Các ion Na ⁺ và Cl ^– có cấu hình electron nguyên tử của các khí hiếm tương ứng nào?

Hướng dẫn giải

Ion Na⁺ có 10 electron ở lớp vỏ, lớp ngoài cùng có 8 electron và có 2 lớp electron

⇒ Giống cấu hình electron của khí hiếm Ne: 1s²2s²2p⁶

Ion Cl^– có 18 electron ở lớp vỏ và có 3 lớp electron

⇒ Giống cấu hình electron của khí hiếm Ar: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Luyện tập trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Trình bày sự hình thành liên kết ion trong phân tử MgO khi magnesium tác dụng với oxygen.

Hướng dẫn giải

Nguyên tử Mg (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s² . Có 2e  ở lớp ngoài cùng.

⇒ Có xu hướng nhường 2 electron để đạt cấu hình electron của khí hiếm tạo thành ion Mg²⁺

Nguyên tử O (Z = 8): 1s²2s²2p⁴. Có 6 e ở lớp ngoài cùng.

⇒ Có xu hướng nhận 2 electron để đạt cấu hình electron của khí hiếm tạo thành ion O^2-

⇒ Nguyên tử O sẽ nhận 2 electron của nguyên tử Mg tạo thành ion O^2-.

Hai ion là Mg ²⁺ và O ^2- liên kết với nhau tạo thành phân tử MgO

2. Tinh thể ion

Câu 7 trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Quan sát Hình 9.3, cho biết:

a) Tinh thể NaCl có cấu trúc của hình khối nào.

b) Các ion Na⁺ và Cl^– phân bố trong tinh thể như thế nào

c) Xung quanh mỗi loại ion có bao nhiêu ion ngược dấu gần nhất

Hướng dẫn giải 

a) Tinh thể NaCl có cấu trúc là hình lập phương.

b) Các ion Na⁺ và Cl^– được xếp xen kẽ nhau đều đặn trên các đỉnh của hình lập phương.

c) Xung quanh mỗi loại ion có 6 ion ngược dấu gần nhất.

Ví dụ: xung quanh ion Na⁺ có 6 ion Cl^–

Câu 8 trang 56 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Em hiểu thế nào về tinh thể ion?

Hướng dẫn giải 

Tinh thể ion là hợp chất ion ở dạng rắn. Chúng gồm các ion liên kết với nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành một mạng tinh thể.

Câu 9 trang 57 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Quan sát các bước trong Hình 9.4, cho biết cần bao nhiêu thanh nối và khối cầu mỗi loại để lắp ráp thành mô hình một ô mạng tinh thể NaCl.

Hướng dân trả lời câu hỏi 

Cần 12 thanh nối cho một lớp của tinh thể hình lập phương.

Tinh thể gồm 3 lớp ⇒ 12.3 = 36 thanh nối

3 lớp này được ghép với nhau bằng các thanh nối thẳng đứng ⇒ Gồm 9.2 = 18 thanh nối

Tổng cộng cần: 36 + 18 = 54 thanh nối

B. Giải bài tập trang 58 SGK Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Bài 1 trang 58 Hóa 10 CTST

Ion Mg²⁺ có cấu hình electron giống cấu hình electron của khí hiếm nào?

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án B

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

Nguyên tử Mg nhường 2 electron tạo thành ion Mg2+ có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm neon.

Bài 2 trang 58 Hóa 10 CTST

Cho các ion sau: Ca²⁺, F-, Al³⁺ và N^3-. Số ion có cấu hình electron của khí hiếm neon là

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án D

– Cấu hình electron của nguyên tử Ca (Z = 20): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Nguyên tử Ca nhường 2 electron tạo thành ion Ca²⁺ có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm Ar.

– Cấu hình electron của nguyên tử F (Z = 9): 1s²2s²2p⁵

Nguyên tử F nhận 1 electron tạo thành ion F^– có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm neon.

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

Nguyên tử Al nhường 3 electron tạo thành ion Al³⁺ có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm neon.

– Cấu hình electron của nguyên tử N (Z = 7): 1s²2s²2p³

Nguyên tử N nhận 3 electron tạo thành ion N^3- có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm neon.

Vậy có 3 ion là F^–, Al³⁺ và N^3- có cấu hình electron giống với cấu hình electron của khí hiếm Ne.

Bài 3 trang 58 Hóa 10 CTST

Potassium và magnesium là các nguyên tố thiết yếu đối với cơ thể sinh vật sống.

a) Viết cấu hình electron của các ion được tạo thành từ nguyên tử của các nguyên tố này. Chúng có cấu hình electron của những nguyên tử khí hiếm nào?

b) Có hợp chất ion nào chỉ tạo bởi các ion trên với nhau không? Vì sao?

Hướng dẫn giải bài tập

a)

Potassium (K, Z = 19) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Nguyên tử K nhường 1 electron tạo thành ion K⁺ có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶giống với cấu hình electron của khí hiếm Ar.

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

Nguyên tử Mg nhường 2 electron tạo thành ion Mg²⁺ có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶ giống với cấu hình electron của khí hiếm neon.

b) Không có hợp chất ion nào chỉ tạo bởi các ion K⁺ và Mg²⁺ với nhau vì hai ion này cùng mang điện tích dương. Hợp chất ion chỉ được tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.

Bài 4 trang 58 Hóa 10 CTST

Hoàn thành những thông tin còn thiếu trong bảng sau:

Hướng dẫn giải bài tập

Bài 5 trang 58 Hóa 10 CTST

Sodium oxide (Na₂O) có trong thành phần thủy tinh và các sản phẩm gốm sứ. Trình bày sự hình thành liên kết ion trong phân tử sodium oxide.

Hướng dẫn giải bài tập

Nguyên tử Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ Có 1 electron ở lớp ngoài cùng

⇒ Có xu hướng nhường 1 electron để đạt cấu hình electron của khí hiếm tạo thành ion Na⁺

– Nguyên tử O (Z = 8): 1s²2s²2p⁴ ⇒ Có 6 electron ở lớp ngoài cùng

⇒ Có xu hướng nhận 2 electron để đạt cấu hình electron của khí hiếm tạo thành ion O^2-

⇒ Nguyên tử O nhận 2 electron của hai nguyên tử Na tạo thành ion là O^2-.

– Hai ion Na ⁺ và 1 ion O^2- liên kết với nhau tạo thành phân tử Na₂O