Mở đầu
Trong tự
nhiên, chỉ có các khí hiếm tồn tại ở dạng đơn nguyên tử bền vững, còn nguyên tử
của các nguyên tố khác thường có xu hướng kết hợp với nhau bằng các liên kết
hóa học. Các liên kết hóa học được hình thành như thế nào?
Trả lời:
- Bằng cách nhường, nhận hoặc dùng chung các electron, nguyên tử của những nguyên tố khác (trừ khí hiếm) sẽ tham gia liên kết hóa học để đạt được lớp electron ngoài cùng bền vững tương tự khí hiếm. Liên kết hóa học gồm có:
+ Liên kết cộng hóa trị: Được tạo nên do sự dùng chung một hay nhiều cặp electron.
+ Liên kết ion: Được hình thành bởi lực hút giữa các ion mang điện tích trái dấu.
I. Cấu trúc electron bền
vững của khí hiếm
Câu hỏi SGK
Khoa học tự nhiên 7 (trang 36): Quan sát
hình 6.1, so sánh số electron lớp ngoài cùng của He, Ne và Ar
Trả lời:
- Số electron ở lớp vỏ ngoài cùng của ba nguyên tố như sau:
+ Ar: 8 electron.
+ Ne: 8 electron.
+ He: 2 electron.
=> Ne và Ar sở hữu số electron ở lớp vỏ ngoài cùng bằng nhau (đều là 8), trong khi He lại có số electron ở lớp vỏ ngoài cùng ít hơn.
II. Liên kết ion
Câu hỏi 1
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 37): Quan sát
Hình 6.2 và so sánh số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử Na, Cl với ion
Na+, Cl-.
Trả lời:
- Số electron ở lớp ngoài cùng của ion Na⁺ là 8, còn ở nguyên tử Na là 1.
- Số electron ở lớp ngoài cùng của ion Cl⁻ là 8, còn ở nguyên tử Cl là 7.
Câu hỏi 2
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 37): Cho sơ đồ
mô tả sự hình thành liên kết ion trong phân tử magnesium oxide như sau:
Hãy cho
biết nguyên tử Mg đã nhường hay nhận bao nhiêu electron.
Trả lời:
- Ion Mg²⁺ có tất cả 10 electron, còn nguyên tử Mg có tất cả 12 electron.
+ Mất đi 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng.
+ Ở lớp vỏ ngoài cùng, nguyên tử Mg đã nhường đi 2 electron.
III. Liên kết cộng hóa trị
1. Liên kết cộng hóa trị trong phân tử đơn chất
Câu hỏi 1
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 38): Quan sát
Hình 6.4 và Hình 6.5, cho biết số electron lớp ngoài cùng của H và O trước và
sau khi tạo thành liên kết cộng hóa trị.
Trả lời:
- Phân tử hydrogen (Hình 6.4):
+ Trước khi hình thành liên kết: Nguyên tử H có 1 electron lớp ngoài cùng.
+ Sau khi hình thành liên kết: Ở lớp ngoài cùng, mỗi nguyên tử H có 2 electron dùng chung.
- Phân tử oxygen (Hình 6.5):
+ Trước khi hình thành liên kết: Nguyên tử O có 6 electron lớp ngoài cùng.
+ Sau khi hình thành liên kết: Mỗi nguyên tử O có 8 electron ở lớp ngoài cùng, trong đó có 2 cặp electron dùng chung.
Câu hỏi 2
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 38): Hãy mô tả
sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử khí chlorine, khí nitrogen.
Trả lời:
- Khí chlorine: Mỗi nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng. Khi hình thành phân tử chlorine, hai nguyên tử Cl đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử Cl góp chung 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ar.
- Khí nitrogen: Mỗi nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Khi hình thành phân tử nitrogen, hai nguyên tử N đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử N góp chung 3 electron tạo thành 3 cặp electron dùng chung để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ne.
2. Liên kết cộng hóa trị trong phân tử hợp chất
Câu hỏi 1
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 39): Quan sát
Hình 6.6 và cho biết khi nguyên tử O liên kết với hai nguyên tử H theo cách
dùng chung electron thì lớp vỏ của nguyên tử oxygen giống với lớp vỏ của nguyên
tử khí hiếm nào?
Trả lời:
- Lớp vỏ 10 electron của nguyên tử oxygen khi liên kết với hai nguyên tử H theo cách dùng chung electron sẽ giống với lớp vỏ của nguyên tử khí hiếm Ne.
Câu hỏi 2
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 39): Hãy mô tả
sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử carbon dioxide, ammonia (gồm
một nguyên tử N liên kết với ba nguyên tử H)
Trả lời:
- Khi hình thành phân tử carbon dioxide, một nguyên tử C đã liên kết với hai nguyên tử O bằng cách nguyên tử C góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron tạo thành hai cặp electron dùng chung với mỗi nguyên tử O.
- Khi hình thành phân tử ammonia, một nguyên tử N đã liên kết với ba nguyên tử H bằng cách nguyên tử N góp chung với mỗi nguyên tử H một electron tạo thành cặp electron dùng chung.
Em có thể
SGK Khoa học tự nhiên 7 Kết nối tri thức Bài 6 (trang 39): Vận dụng
khái niệm liên kết hóa học để giải thích được vì sao trong tự nhiên, muối ăn ở
dạng rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi, còn đường ăn, nước đá ở thể rắn dễ nóng
chảy và nước ở thể lỏng dễ bay hơi.
Trả lời:
- Các chất cộng hóa trị thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, nên đường ăn và nước đá là hợp chất cộng hóa trị. Đường thể rắn sẽ dễ nóng chảy, còn nước ở thể lỏng thì dễ bay hơi. Ngược lại, muối ăn là hợp chất ion nên ở điều kiện thường nó tồn tại ở dạng chất rắn, khó nóng chảy và khó bay hơi.