Chọn phương án đúng: Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về bán kính của các ion sau: O2-, Al3+, F-, Mg2+, Na+ (biết rằng 8O, 13Al, 9F, 12Mg, 11Na).

Trong hợp chất Na₂SO₄ ở trạng thái tinh thể, tồn tại đồng thời liên kết ion và liên kết cộng hóa trị:

• Liên kết ion: Được hình thành giữa ion dương Na⁺ và ion âm SO₄^2- do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
• Liên kết cộng hóa trị: Tồn tại trong ion SO₄^2-, giữa nguyên tử S và các nguyên tử O. Các nguyên tử này liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị để tạo thành ion phức SO₄^2-.

Vậy đáp án đúng là: D. Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị.

Số liên kết cộng hóa trị cực đại mà một nguyên tố có thể tạo ra được quyết định bởi số electron độc thân tối đa mà nguyên tử đó có thể có sau khi chuyển sang trạng thái kích thích. Ở trạng thái kích thích, các electron có thể nhảy từ orbital này sang orbital khác trong cùng một lớp để tạo ra nhiều electron độc thân hơn, từ đó tạo được nhiều liên kết cộng hóa trị hơn.

Phát biểu (1) sai, độ bền của hợp chất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như năng lượng mạng lưới, năng lượng ion hóa, ái lực electron... Không phải mọi hợp chất ion đều bền hơn hợp chất cộng hóa trị. Ví dụ, liên kết cộng hóa trị trong kim cương rất bền.

Phát biểu (2) đúng, không có hợp chất nào chứa 100% liên kết ion. Ngay cả trong các hợp chất ion điển hình như NaCl, vẫn có một phần nhỏ liên kết cộng hóa trị do sự phân cực ion.

Phát biểu (3) đúng, ở trạng thái tinh thể, các ion Na+ và Cl- trong NaCl được giữ chặt trong mạng lưới tinh thể, chúng không thể di chuyển tự do để dẫn điện. Do đó, NaCl tinh thể dẫn điện rất kém.

Phát biểu (4) sai, liên kết giữa kim loại và phi kim có thể là liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị có cực, tùy thuộc vào độ âm điện của các nguyên tố tham gia. Ví dụ, AlCl3 là hợp chất giữa kim loại và phi kim nhưng chủ yếu là liên kết cộng hóa trị có cực.

Vậy, các phát biểu đúng là (2) và (3).

Ion X⁴⁺ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3p⁶, suy ra cấu hình electron của X là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s².

Electron cuối cùng điền vào orbital 3d, do đó:

• n = 3
• ℓ = 2 (d orbital)
• m_ℓ có thể nhận giá trị từ -ℓ đến +ℓ (-2, -1, 0, +1, +2). Do đề bài quy ước mℓ có giá trị từ -ℓ đến +ℓ, ta xét electron cuối cùng điền vào orbital +1
• m_s = -½ (electron thứ 4 trong phân lớp d)