Pembentukan sebatian ion

Sebatian ion terbentuk apabila logam bertindak balas dengan bukan logam dan elektron dipindahkan daripada atom logam kepada atom bukan logam. Atom logam kehilangan elektron valensnya lalu menjadi ion positif (kation), atom bukan logam menerima elektron itu lalu menjadi ion negatif (anion), dan ion bercas bertentangan ini saling menarik dengan daya elektrostatik yang kuat. Pemindahan elektron ini ialah salah satu idea yang paling kerap diuji dalam bab Ikatan Kimia, jadi ia muncul di seluruh 4541.

Persamaan seimbang

Corak am ialah: logam reaktif + bukan logam reaktif → sebatian ion. Dengan formula dan simbol keadaan yang betul, contoh piawainya ialah:

2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)

2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)

Mg(s) + Cl₂(g) → MgCl₂(s)

Kimia di sebalik setiap persamaan ialah pemindahan elektron. Bagi natrium klorida, setiap atom natrium (2.8.1) kehilangan satu elektron dan setiap atom klorin (2.8.7) menerima satu, yang boleh ditulis sebagai dua proses separa:

Na → Na⁺ + e−

Cl₂ + 2e− → 2Cl−

Bagi magnesium oksida, magnesium (2.8.2) kehilangan dua elektron dan oksigen (2.6) menerima dua: Mg → Mg²⁺ + 2e− dan O₂ + 4e− → 2O₂−. Setiap ion berakhir dengan susunan elektron gas adi yang stabil, dan nisbah ion dalam formula menjadikan jumlah cas positif dan cas negatif sama.

Keadaan yang diperlukan

Anda memerlukan logam reaktif (biasanya daripada Kumpulan 1 atau Kumpulan 2) dan bukan logam reaktif (biasanya Kumpulan 16 atau Kumpulan 17). Haba biasanya dibekalkan untuk memulakan tindak balas, natrium dipanaskan sebelum diturunkan ke dalam balang gas berisi klorin, dan magnesium dinyalakan dalam udara atau oksigen. Tiada mangkin dan tiada pelarut diperlukan; tindak balas ialah percantuman terus dua unsur itu.

Apa yang anda perhatikan

Natrium terbakar dengan cergas dalam klorin dengan nyalaan kuning terang dan membentuk pepejal putih, natrium klorida. Magnesium terbakar dalam oksigen dengan cahaya putih menyilaukan dan meninggalkan abu putih, magnesium oksida. Dalam setiap kes hasilnya ialah pepejal yang putih atau tidak berwarna, mempunyai takat lebur tinggi, dan, tidak seperti unsur logam yang anda mulakan, tidak mengalirkan elektrik ketika pepejal, hanya ketika lebur atau larut dalam air.

Di mana ia muncul dalam peperiksaan SPM

Dalam 4541/1 anda mungkin diminta mengenal pasti ion yang terbentuk atau memilih formula sebatian ion yang betul. Dalam 4541/2 soalan klasik meminta anda melukis gambar rajah titik-dan-pangkah yang menunjukkan pemindahan elektron, memberi susunan elektron setiap ion, dan menulis persamaan seimbang. Anda juga diminta mengaitkan ikatan ion dengan sifat fizik: takat lebur dan takat didih tinggi kerana daya elektrostatik kuat mesti diatasi, dan kekonduksian elektrik hanya apabila ion bebas bergerak.

Cara kami mengajarnya

Guru kami memastikan anda memisahkan atom daripada ion: atom natrium ialah 2.8.1 tetapi ion natrium ialah 2.8, dan tanda cas mesti sentiasa ditunjukkan. Markah yang paling kerap hilang datang daripada terlupa simbol keadaan, melukis bilangan elektron yang dipindahkan secara salah, atau menulis formula dengan cas tidak sama. Menambat setiap jawapan pada peraturan “logam hilang, bukan logam terima, cas mesti seimbang” memastikan persamaan, gambar rajah dan sifat semuanya konsisten.

Ringkasan pantas

Sebatian ion ialah hasil pemindahan elektron yang lengkap antara logam reaktif dan bukan logam reaktif. Tulis persamaan seimbang dengan simbol keadaan, tunjukkan setiap ion mencapai susunan gas adi, dan ingat bahawa tarikan elektrostatik yang kuat antara ion menerangkan takat lebur yang tinggi serta kekonduksian hanya ketika lebur atau akueus. Betulkan tiga jawapan berkait itu dan keseluruhan topik ini akan memperoleh markah. Latih melukis gambar rajah titik-dan-pangkah untuk natrium klorida dan magnesium oksida sehingga anda boleh membuatnya tanpa ragu-ragu, kerana itulah bentuk soalan yang paling kerap muncul.