1、离子键和离子晶体 离子键 (Ionic Bonds) nNaCl 静电引力 形成化学键 450 kJmol 1 离子键 (Ionic Bonds) 离子键的特点 没有方向性和饱和性 本质是静电引力（库仑引力） qqFR 2离子键的特点 NaCl CsCl 离子键的特点 没有方向性和饱和性 键的离子性不元素电负性有关 本质是静电引力（库仑引力） 非极性共价键 极性共价键 离子键 极性减小 化学键离子性成分与电负性差的关系 xA-xB 离子性成分 (%) xA-xB 离子性成分 (%) 0.2 1 1.8 55 0.4 4 2.0 63 0.6 9 2.2 70 0.8 15 2.4 76 1.0
2、 22 2.6 82 1.2 30 2.8 86 1.4 39 3.0 89 1.6 47 3.2 92 离子键形成 条件 A B 1.7 晶格能 (lattice energy) 1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收的能量，以符号 U 表示。 定义 MX (S) M+ (g) + X (g) 用以度量 离子键 的强度。晶格类型相同时， U 不正、负离子电荷数成正比，不它们之间的距离 r0 成反比。 晶格能越大，正、负离子间结合力越强，相应晶体的熔点越高、硬度越大、压缩系数和热膨胀系数越小。 晶格能与离子化合物的熔点 化合物 离子电荷 r0/pm U/kJmol- 1 m. p./
3、NaF +1,-1 231 923 993 NaCl +1,-1 282 786 801 NaBr +1,-1 298 747 747 NaI +1,-1 323 704 661 MgO +2,-2 210 3791 2852 CaO +2,-2 240 3401 2614 SrO +2,-2 257 3223 2430 BaO +2,-2 256 3054 1918 离子的特征 离子化合 物的性质 取决于 离子键 的强度 取决于 正、负离 子的性质 离子电荷 (charge) 1 离子半径 (radius) 2 离子的电子构型 (electronic configuration) 3 离子的
4、特征 1. 离子电荷 (charge) 正离子通常只由金属原子形成，其电荷等于中性原子失去电子的数目。 负离子通常只由非金属原子组成，其电荷等于中性原子获得电子的数目；出现在离子晶体中的负离子还可以是多原子离子，如 。 2-4SO离子的特征 2. 离子半径 (radius) d r+ r MgO d = 210 pm d = r + r = 210 pm Mg2+ O2 离子的特征 离子半径变化规律 同一主族具有相同电荷的离子，半径自上而下增大。 Li Na+ K+ Rb+ Cs+； F Cl Br I 例如 离子半径变化规律 同一元素的正离子 , 半径随离子电荷升高而减小。 Fe3+ Fe2
5、+ 例如 离子半径变化规律 等电子离子，半径随负电荷的降低和正电荷的升高而减小。 O2 F Na+ Mg2+ Al3+ 例如 离子半径变化规律 同一种离子，配位数大时其半径大，配位数小时其半径小。 Ge4+ 配位数 半径 /pm 4 39 6 53 离子的特征 3. 离子的电子构型 (electronic configuration) 稀有气体组态 (8电子和 2电子组态 )： 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 R
6、b Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 离子的特征 3. 离子的电子构型 (electronic configuration) 拟稀有气体组态 (18电子组态 ) ： 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn F
7、e Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 离子的特征 3. 离子的电子构型 (electronic configuration) 含惰性电子对的组态 (18 2电子组态 )： 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg
8、Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 离子的特征 3. 离子的电子构型 (electronic configuration) 丌规则组态 (9-17电子组态 )： 1
9、H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og 离子的特征 3. 离子的电子构型 (electronic configuration) 丌规则组态 (9-17电子组态 ) 拟稀有气体组态 (18电子组态 ) 稀有气体组态 (8电子和 2电子组态 ) 含惰性电子对的组态 (18 2电子组态 ) 物质 离子 电荷 半径 /pm 构型 溶解性 NaCl Na+ +1 99 8电子 易溶 AgCl Ag+ +1 100 18电子 难溶 离子晶体 (Ionic solids) 高熔点、高沸点、高硬度， 脆性，溶液中、熔融状态导电 离子晶体的特点 离子晶体 (Ionic solids) + + + + + + + + F 位错 + + + + + + + +
