– Liên kết ion là một loại liên kết phổ biến trong hoá học, đặc biệt trong các hợp chất được tạo nên từ kim loại điển hình và phi kim điển hình.

a. Khái niệm

– Liên kết ion được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trải dấu.

– Khi các phần tử mang điện trái dấu hút nhau tạo thành liên kết hoá học, năng lượng của hệ giảm đi (quá trình toả năng lượng), nên tạo ra hệ bền vững hơn. Sự hình thành liên kết ion từ các cation (ion mang điện tích dương) và anion (ion mang điện tích âm) tuân theo nguyên tắc này.

Ví dụ

– Liên kết ion trong hợp chất NaCl tạo bởi lực hút tĩnh điện giữa ion dương Na⁺ và ion âm Cl^–

Na⁺ + Cl^– → NaCl

– Liên kết ion cũng có thể được hình thành từ ion đa nguyên tử, ví dụ như quá trình:

K⁺ +NO₃^– → KNO₃

NH₄⁺ + NO3–   → NH₄NO₃

Mg²⁺ + CO3^2- → MgCO₃

– Các hợp chất được tạo nên từ cation và anion gọi là hợp chất ion

b. Sự hình thành liên kết ion từ phản ứng giữa các nguyên tử

– Quá trình hình thành liên kết ion như sau:

+ Hình thành các ion trái dấu từ các quá trình nguyên tử kim loại nhường electron và nguyên tử phi kim nhận electron theo quy tắc octet.

+ Nguyên tử kim loại điển hình nhường electron tạo thành cation. Nguyên tử phi kim điển hình nhận electron tạo thành anion.

Ví dụ

                                               Na        →    Na⁺ + 1e

– Số electron trên các lớp            2, 8, 1          2, 8

–  Cấu hình electron                  [Ne]3s¹         [Ne]

                                              Cl       +   1e     →     Cl^–

– Số electron trên các lớp         2, 8, 7                    2, 8, 8

– Cấu hình electron               [Ne]3s²3p⁵                       [Ar]

– Các ion trải dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo nên hợp chất ion. Các ion trái dấu kết hợp với nhau theo tỉ lệ sao cho tổng điện tích của các ion trong hợp chất phải bằng không.

Na+ + Cl– → NaCl

– Nhận xét: Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.

– Liên kết ion được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu. – Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. Hợp chất ion được tạo nên từ cation và anion.

– Ở điều kiện thường, các hợp chất ion tồn tại ở dạng tinh thể, đó là các chất rắn mà sự sắp xếp các cation và anion trong không gian tuân theo một trật tự nhất định tạo nên tinh thể ion.

a. Khái niệm

– Tinh thể ion là loại tinh thể được tạo nên bởi các cation và anion.

Ví dụ

– Tinh thể muối ăn (NaCl) được hình thành từ các ion Na⁺ và Cl^– sắp xếp cạnh nhau một cách luân phiên (Hình 10.2).

a) Một phần bề mặt của tinh thể NaCl        b) Một phần tinh thể NaCl

Hình 10.2. Mô hình cấu trúc tinh thể NaCl

b. Đặc điểm của hợp chất ion

– Các phần tử tạo nên hợp chất ion là các cation và anion. Chủng hút nhau mạnh bằng lực hút tĩnh điện. Do vậy, các phần tử này không chuyển động tự do được. Đây là lí do vì sao các hợp chất son thường là tinh thể rắn ở điều kiện thường. Cũng vì lí do này, các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất cao.

Ví dụ 

NaCl nóng chảy ở 801°C, sôi ở 1 465°C, NaF nóng chảy ở 993°C, sôi ở 1695°C, CaO nóng chảy ở 2572°C, sôi ở 2850°C.

Ở điều kiện thường, hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể rắn.