Mục lục bài họcĐang ở d02-b3
Ionic, Covalent and Metallic Bonding
Three models, three sets of properties
- Ionic — electrons transferred; a 3-D lattice of ions. High melting point, brittle, conducts only when molten or dissolved.
- Covalent molecular — electrons shared within molecules. Low melting point (only weak forces between molecules break), does not conduct.
- Metallic — a lattice of cations in a "sea" of delocalised electrons. Conducts, malleable, usually high melting point.
Lattice energy
Coulomb's law again:
$$E\propto\frac{q_1q_2}{r}$$So $\text{MgO}$ ($2+$ and $2-$) has a far higher lattice energy and melting point than $\text{NaCl}$ ($1+$ and $1-$). Charge matters more than size, because it appears as a product.
Ba mô hình, ba bộ tính chất — và mỗi tính chất phải giải thích được bằng mô hình:
- Ion: cho nhận electron, tạo mạng tinh thể 3 chiều. Nóng chảy cao, giòn (dịch một lớp là các ion cùng dấu gặp nhau và đẩy vỡ), dẫn điện chỉ khi nóng chảy hoặc tan trong nước.
- Cộng hoá trị phân tử: dùng chung electron. Nóng chảy thấp vì đun chỉ phá lực giữa các phân tử, không phá liên kết bên trong. Không dẫn điện.
- Kim loại: cation trong “biển electron” tự do. Dẫn điện, dẻo (các lớp trượt lên nhau mà biển electron vẫn giữ được).
Năng lượng mạng lại là Coulomb: $E\propto\dfrac{q_1q_2}{r}$.
Vì điện tích vào công thức dưới dạng tích nên nó quan trọng hơn kích thước: MgO ($2+$ và $2-$) có năng lượng mạng gấp khoảng bốn lần NaCl, và nóng chảy ở $2\,852°$C so với $801°$C.
Giải thích bằng mô hình liên kết vì sao tinh thể NaCl vỡ vụn khi đập, còn đồng thì dát mỏng được.
NaCl: mạng tinh thể xếp xen kẽ ion dương và âm. Khi một lớp bị đẩy trượt đi nửa ô mạng, các ion cùng dấu đột ngột nằm cạnh nhau và đẩy nhau rất mạnh ⇒ tinh thể tách ra ⇒ giòn.
Đồng: các cation nằm trong biển electron không định xứ. Khi một lớp trượt đi, biển electron chảy theo và tiếp tục giữ mọi cation lại với nhau — không có lúc nào hai điện tích cùng dấu gặp nhau ⇒ kim loại dát mỏng được mà không vỡ.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 2 — Molecular and Ionic Compound Structure and Properties gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.