Giải thích vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn trong điều kiện thường?

Cấu tạo tinh thể của NaCl và Giải thích vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn trong điều kiện thường sẽ giúp các bạn hiểu chi tiết hơn về tính chất của các hợp chất ion.

1. Cấu tạo tinh thể của NaCl

Clorua natri tạo thành các tinh thể có cấu trúc cân đối lập phương. Trong các tinh thể này, các ion clorua lớn hơn được sắp xếp trong khối khép kín lập phương, trong khi các ion natri nhỏ hơn điền vào các lỗ hổng bát diện giữa chúng. Mỗi ion được bao quanh bởi 6 ion khác loại. Cấu trúc cơ bản như thế này cũng được tìm thấy trong nhiều khoáng chất khác và được biết đến như là cấu trúc halua.

2. Giải thích vì sao các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn trong điều kiện thường?

Các hợp chất ion thường ở trạng thái rắn trong điều kiện thường là bởi vì lực hút tĩnh điện giữa các ion không định hướng: một ion dương có tác dụng hút đối với nhiều ion âm và ngược lại. Vì vậy, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể rắn. Các phân tử ion riêng rẽ chỉ tồn tại ở nhiệt độ cao (1440 ° C đối với NaCl).

Do các hợp chất ion có cấu trúc tinh thể và lực hút tĩnh điện mạnh nên chúng thường tồn tại ở trạng thái rắn và cứng trong điều kiện thường. Tuy nhiên, chúng lại rất giòn do khi bị tác dụng bởi một lực, cứ một lớp ion bị khẽ dịch chuyển kéo theo toàn bộ sự sắp xếp sẽ bị xáo trộn do các ion trái dấu tự đẩy nhau, khiến mạng tinh thể bị vỡ.

3. Giải thích một số tính chất đặc trưng của hợp chất ion

- Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

Ví dụ: Nhiệt độ nóng chảy của MgO là 2800°C.

- Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi tan trong nước, các ion bị tách khỏi mạng lưới tinh thể, chuyển động khá tự do và là tác nhân dẫn điện. Ở trạng thái nóng chảy, hợp chất ion dẫn điện.

- Do lực hút tĩnh điện rất mạnh giữa các ion nên các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn.

⇒ Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

Một số ứng dụng phổ biến của hợp chất ion trong đời sống:

- Potassium hydroxide là hợp chất ion được dùng làm chất dẫn điện trong pin alkaline (pin kiềm).

- Máy lọc không khí tạo ion âm.