Tính chất của hợp chất ion: nhiệt độ nóng chảy, độ tan, khả năng dẫn điện và bài tập có đáp án Hóa 10
Hợp chất ion ở thể rắn, có nhiệt độ nóng chảy cao, cứng nhưng giòn, nhiều chất tan trong nước, dẫn điện khi nóng chảy hoặc khi tan trong nước. Giải thích theo mạng tinh thể ion, ví dụ và bài tập có đáp án Hóa 10.
Hợp chất ion là gì?
Hợp chất ion là những hợp chất được tạo thành từ các ion dương và ion âm, ví dụ $\ce{NaCl}$, $\ce{MgO}$, $\ce{CaF2}$. Cấu trúc mạng tinh thể ion với lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion quyết định các tính chất vật lí đặc trưng của loại hợp chất này.
Tính chất vật lí
| Tính chất | Giải thích |
|---|---|
| Thể rắn ở điều kiện thường | Các ion xếp đều đặn trong mạng tinh thể ion |
| Nhiệt độ nóng chảy, sôi cao | Cần nhiều năng lượng để phá vỡ lực hút tĩnh điện |
| Cứng nhưng giòn | Khi lệch lớp, các ion cùng dấu đối diện nhau và đẩy nhau làm vỡ tinh thể |
| Nhiều chất tan trong nước | Phân tử nước phân cực tách các ion khỏi mạng |
| Dẫn điện khi nóng chảy hoặc tan trong nước | Có ion chuyển động tự do |
| Không dẫn điện ở thể rắn | Các ion bị giữ cố định trong mạng |
| Hợp chất | Nhiệt độ nóng chảy ($^\circ\text{C}$) |
|---|---|
| $\ce{NaCl}$ | $801$ |
| $\ce{KCl}$ | $770$ |
| $\ce{MgO}$ | $2852$ |
Ví dụ và giải thích
Ví dụ 1
Vì sao $\ce{MgO}$ có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiều so với $\ce{NaCl}$?
Ion $\ce{Mg^{2+}}$, $\ce{O^{2-}}$ có điện tích lớn hơn ($2$ so với $1$) và bán kính nhỏ hơn nên lực hút tĩnh điện mạnh hơn.
Ví dụ 2
Vì sao $\ce{NaCl}$ rắn không dẫn điện nhưng dung dịch $\ce{NaCl}$ dẫn điện?
Ở thể rắn các ion cố định trong mạng; khi hòa tan, các ion $\ce{Na+}$, $\ce{Cl-}$ chuyển động tự do và mang điện.
Ứng dụng
- $\ce{NaCl}$: gia vị, bảo quản thực phẩm, nguyên liệu công nghiệp.
- $\ce{CaO}$: vật liệu xây dựng, khử chua đất.
- $\ce{MgO}$: vật liệu chịu lửa.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Nêu ba tính chất vật lí của hợp chất ion.
- Giải thích vì sao hợp chất ion giòn.
- So sánh nhiệt độ nóng chảy của $\ce{NaCl}$ và $\ce{MgO}$, giải thích.
- Khi nào hợp chất ion dẫn điện được?
- Cho ví dụ hai hợp chất ion ít tan trong nước.
Đáp án
- Thể rắn, nhiệt độ nóng chảy cao, cứng nhưng giòn (nhiều chất tan trong nước).
- Khi lệch lớp, các ion cùng dấu nằm đối diện nhau, đẩy nhau làm tinh thể vỡ.
- $\ce{MgO}$ cao hơn vì điện tích ion lớn hơn và bán kính nhỏ hơn.
- Khi nóng chảy hoặc hòa tan trong nước.
- $\ce{CaCO3}$, $\ce{AgCl}$.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài tiếp theo: Liên kết cộng hóa trị
Xem tất cả bài học chủ điểm Liên kết hóa học
Câu hỏi thường gặp
Hợp chất ion là gì?
Là hợp chất gồm các ion dương và ion âm liên kết bằng lực hút tĩnh điện.
Vì sao hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao?
Vì lực hút tĩnh điện giữa các ion rất mạnh.
Hợp chất ion có dẫn điện không?
Chỉ khi nóng chảy hoặc hòa tan trong nước.
Ví dụ hợp chất ion thường gặp?
$\ce{NaCl}$, $\ce{KBr}$, $\ce{MgO}$, $\ce{CaF2}$.