Lý thuyết KHTN 7 ( Chân trời sáng tạo 2024) Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học

Khoa học tự nhiên lớp 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học

A. Lý thuyết KHTN 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học

I. Vỏ nguyên tử khí hiếm

- Nhóm khí hiếm là nhóm các nguyên tố hoạt động hóa học kém.

Nhóm khí hiếm gồm: helium (He); neon (Ne); argon (Ar); krypton (Kr); xenon (Xe), …

- Vỏ nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, riêng helium ở lớp ngoài cùng có 2 electron.

Chú ý:

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.

II. Liên kết ion

1. 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.

Ví dụ: Nguyên tử magnesium nhường 2 electron lớp ngoài cùng tạo thành ion magnesium. Ion magnesium là ion dương, có 8 electron lớp ngoài cùng, cấu hình electron giống với khí hiếm Ne.

Hay viết gọn: Mg → Mg2+ + 2e

2. 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.

Ví dụ: Nguyên tử oxygen nhận thêm 2 electron vào lớp ngoài cùng tạo thành ion oxygen. Ion oxygen có 8 electron lớp ngoài cùng, cấu hình electron giống với nguyên tử khí hiếm Ne.

Hay viết gọn: O + 2e → O2-

3. 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 âm và ion dương mang điện tích trái dấu, hút nhau, tạo thành liên kết ion.

Ví dụ 1: Sơ đồ tạo thành liên kết ion trong phân tử NaCl (sodium chloride).

Nguyên tử sodium nhường 1 electron tạo thành ion sodium (điện tích dương), nguyên tử chlorine nhận 1 electron tạo thành ion chlorine (điện tích âm), hai ion trên trái dấu nên hút nhau tạo thành phân tử sodium chlorine.

Ví dụ 2: Sơ đồ tạo thành liên kết ion trong phân tử MgO (magnesium oxide).

Nguyên tử magnesium nhường 2 electron tạo thành ion magnesium (điện tích dương), nguyên tử oxygen nhận 2 electron tạo thành ion oxygen (điện tích âm), hai ion trên trái dấu nên hút nhau tạo thành phân tử magnesium oxide

Kết luận:

- 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.

III. Liên kết cộng hóa trị

- Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành bởi sự dùng chung electron giữa hai nguyên tử.

- Liên kết cộng hóa trị thường là liên kết giữa hai nguyên tử của nguyên tố phi kim với phi kim.

Ví dụ 1: Quá trình tạo thành liên kết cộng hóa trị 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.

Ví dụ 2: Quá trình tạo thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử ammonia:

+ Nitrogen thuộc nhóm VA, có 5 electron lớp ngoài cùng, nguyên tử nitrogen sẽ góp chung 3 electron.

+ Hydrogen thuộc nhóm IA, có 1 electron lớp ngoài cùng, mỗi nguyên tử hydrogen sẽ góp chung 1 electron, theo sơ đồ sau:

IV. Chất ion, chất cộng hóa trị

- Chất được tạo bởi các ion dương và ion âm được gọi là chất ion.

Ví dụ một số hợp chất ion:

- Chất được tạo thành nhờ liên kết cộng hóa trị được gọi là chất cộng hóa trị.

Ví dụ một số hợp chất cộng hóa trị:

- Ở điều kiện thường, chất ion thường ở thể rắn, chất cộng hóa trị ở thể rắn, thể lỏng hoặc thể khí.

V. Một số tính chất của chất ion và chất cộng hóa trị

- Chất ion khó bay hơi, khó nóng chảy, khi tan trong nước tạo dung dịch dẫn được điện.

- Chất cộng hóa trị thường dễ bay hơi, kém bền với nhiệt; một số chất tan được trong nước thành dung dịch. Tùy thuộc vào chất cộng hóa trị khi tan trong nước mà dung dịch thu được có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện.

- Ví dụ 1: Dung dịch nước muối dẫn điện còn dung dịch nước đường thì không dẫn điện.

Ví dụ 2: Đường nóng chảy và biến đổi thành chất khác có màu đen. Muối ăn không bị nóng chảy.

B. Bài tập trắc nghiệm KHTN 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học

Câu 1. Phân tử nước gồm một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen. Khi hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử nước, nguyên tử oxygen góp chung bao nhiêu electron với mỗi nguyên tử hygrogen?

A. Nguyên tử oxygen góp chung 4 electron với mỗi nguyên tử hygrogen.

B. Nguyên tử oxygen góp chung 3 electron với mỗi nguyên tử hygrogen.

C. Nguyên tử oxygen góp chung 2 electron với mỗi nguyên tử hygrogen.

D. Nguyên tử oxygen góp chung 1 electron với mỗi nguyên tử hygrogen.

Đáp án: D

Giải thích:

Mỗi nguyên tử oxygen có 6 electron ở lớp ngoài cùng, mỗi nguyên tử hydrogen có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Để có cấu trúc bền vững của khí hiếm, khi hình thành phân tử nước, hai nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử oxygen bằng cách nguyên tử oxygen góp chung với mỗi nguyên tử hygrogen 1 electron tạo thành cặp electron dùng chung.

Câu 2. Liên kết hóa học giữa các nguyên tử nitrogen và hydrogen trong phân tử ammonia được hình thành bằng cách

A. Nguyên tử nitrogen và hydrogen góp chung proton.

B. Nguyên tử nitrogen và hydrogen góp chung electron.

C. Nguyên tử nitrogen nhận electron, nguyên tử hydrogen nhường electron.

D. Nguyên tử nitrogen nhường electron, nguyên tử hydrogen nhận electron.

Đáp án: B

Giải thích:

Khi hình thành phân tử amonia, ba nguyên tử H đã liên kết với một nguyên tử N bằng cách nguyên tử N góp chung với mỗi nguyên tử H một electron tạo thành cặp electron dùng chung.

Câu 3. Cho sơ đồ sự hình thành liên kết trong phân tử sodium chloride:

Nhận định nào sau đây sai?

A. Liên kết trong phân tử sodium chloride là liên kết ion.

B. Nguyên tử Na nhường 1 electron để tạo thành ion Na+.

C. Ion Na+ và Cl- góp chúng electron để tạo thành liên kết.

D. Nguyên tử Cl nhận 1 electron để tạo thành ion Cl-.

Đáp án: C

Giải thích:

Trong phân tử NaCl, nguyên tử Na và nguyên tử Cl liên kết với nhau bằng liên kết ion:

+ Nguyên tử Na nhường 1 electron ở lớp electron ngoài cùng cho nguyên tử Cl để tạo thành ion dương Na+.

+ Nguyên tử Cl nhận vào lớp electron ngoài cùng 1 electron của nguyên tử Na để tạo thành ion âm Cl-.

+ Hai ion Na+ và Cl- được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau để hình thành liên kết ion trong phân tử NaCl.

Câu 4. 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. Số chất là hợp chất cộng hóa trị là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Đáp án: B

Giải thích:

Chất được tạo thành nhờ liên kết ion được gọi là chất ion.

Chất ion là sodium chloride, potassium chloride.

Chất được tạo thành nhờ liên kết cộng hóa trị được gọi là chất cộng hóa trị.

Chất cộng hóa trị là hơi nước, carbon dioxide, sulfur dioxide.

Câu 5. Kết quả thử thí nghiệm tính chất của 4 chất (1), (2), (3) và (4) được trình bày ở bảng sau:

Chất ion là

A. (1).

B. (2).

C. (3).

D. (4).

Đáp án: A

Giải thích:

Chất ion khó nay hơi, khó nóng chảy, khi tan trong nước tạo dung dịch dẫn được điện.

Chất (1) có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao, khi tan trong nước tạo dung dịch dẫn được điện  Chất (1) là chất ion

Chất cộng hóa trị thường dễ bay hơi, kém bền với nhiệt, một số chất tan được trong nước thành dung dịch. Tùy thuộc vào chất cộng hóa trị khi tan trong nước mà dung dịch thu được có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện.

 Chất (2), (3), (4) có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, khi tan trong nước tạo dung dịch không dẫn được điện Chất (2), (3), (4)  là chất cộng hóa trị.

Câu 6. Trong phân tử MgO, nguyên tử Mg (magnesium) và nguyên tử O (oxygen) liên kết với nhau bằng liên kết

A. ion.

B. cộng hóa trị.

C. kim loại.

D. phi kim.

Đáp án: A

Giải thích:

Trong phân tử MgO, nguyên tử Mg (magnesium) và nguyên tử O (oxygen) liên kết với nhau bằng liên kết ion:

+ Nguyên tử Mg nhường 2 electron ở lớp electron ngoài cùng cho nguyên tử O để tạo thành ion dương Mg2+.

+ Nguyên tử O nhận vào ở lớp electron ngoài cùng 2 electron của nguyên tử Mg để tạo thành ion âm O2-.

+ Hai ion Mg2+ và O2- được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau để hình thành liên kết ion trong phân tử MgO.

Câu 7. Cho mô hình sắp xếp các electron trong vỏ nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm.

Trừ helium, vỏ nguyên tử của các nguyên tố còn lại có điểm giống nhau là

A. Đều có cùng số lớp electron.

B. Đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

C. Đều có cùng số electron.

D. Đều có 2 electron ở lớp ngoài cùng.

Đáp án: B

Giải thích:

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.

Câu 8. Cho hình mô phỏng phân tử methane:

Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử methane là liên kết

A. kim loại.

B. ion.

C. cộng hóa trị.

D. phi kim.

Đáp án: C

Giải thích:

Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử nước là liên kết cộng hóa trị. Khi hình thành phân tử methane, bốn nguyên tử hydrogen đã liên kết với một nguyên tử carbon bằng cách nguyên tử carbon góp chung với mỗi nguyên tử hygrogen 1 electron tạo thành cặp electron dùng chung.

Câu 9. Cho mô hình sắp xếp các electron trong vỏ nguyên tử Mg và nguyên tử Ne:

Để đạt được lớp vỏ bền vững giống vỏ nguyên tử khí hiếm Ne thì nguyên tử Mg cần nhường hay nhận bao nhiêu electron?

A. Nhường 2 electron.

B. Nhường 6 electron.

C. Nhận 2 electron.

D. Nhận 6 electron.

Đáp án: A

Giải thích:

Để đạt được lớp vỏ bền vững giống vỏ nguyên tử khí hiếm Ne thì nguyên tử Mg cần nhường 2 electron.

Câu 10. Cho mô hình sắp xếp các electron trong vỏ nguyên tử oxygen (O):

Khi tham gia hình thành liên kết ion, nguyên tử oxygen có xu hướng nhận thêm 2 electron để tạo thành ion

A. O2+.

B. O-.

C. O2-.

D. O+.

Đáp án: C

Giải thích:

Khi tham gia hình thành liên kết ion, nguyên tử aluminum có xu hướng nhận thêm 2 electron để tạo thành ion O2-.