離子鍵及典型離子化合物PPT課件

1、晶體構(gòu)型晶系 點(diǎn)陣 結(jié)構(gòu)基元配位比 分?jǐn)?shù)坐標(biāo)點(diǎn)群 A B立方立方F（4個(gè)）立方立方P（1個(gè)）立方立方立方F（4個(gè)）六方六方六方（2個(gè)）NaClCsClNaCl6:621210,21021,02121,000,0210,2100,0021,212121hOCsCl8:84:4212121000hOZnSZnS21210,21021,02121,000414143,414341,434141,434343hOZnSZnS4:4213132,000813132,8500vC6AB2AB 幾種幾種 型及型及 型晶體構(gòu)型型晶體構(gòu)型第1頁(yè)/共21頁(yè)幾種幾種 型及型及 型晶體構(gòu)型型晶體構(gòu)型 AB2AB晶體構(gòu)

2、型晶系 點(diǎn)陣 結(jié)構(gòu)基元配位比 分?jǐn)?shù)坐標(biāo)點(diǎn)群 A B立方立方F金紅石四方四方P 2CaF2CaF4:821210,21021,02121,000434343,434341434143,414343414143,434141414341,414141hO)(2TiO2TiO3:621,21,2121,21,210,0uuuuuuuu212121,000hD4（4個(gè)）2個(gè)（1個(gè)）第2頁(yè)/共21頁(yè)NaCl晶胞2TiO型第3頁(yè)/共21頁(yè)2CaF型第4頁(yè)/共21頁(yè)ZnS立方 型ZnS六方 型第5頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論點(diǎn)陣能就是晶格能，是用來(lái)衡量離子晶體中離子鍵的強(qiáng)度的。點(diǎn)陣能越大，離子鍵強(qiáng)度越強(qiáng)，晶體

3、越穩(wěn)定如：UNaClClNa（氣）（氣）（晶）U即為 晶體的晶格能NaCl第6頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論UMXXMZZ（晶體）（氣）（氣）對(duì) 型離子晶體:NaCl)11(02mReZZNUA由庫(kù)侖定律可知:第7頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論（氣）（氣）（晶體）UXMxXyMxyZZ)1()(002RRxyZZeNUA)1(1002 RReNA)1(002RRZZeNA對(duì)于 型晶體:xyXM第8頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論 實(shí)際晶體中，單純的離子鍵很少。而多數(shù)晶體往往是幾種鍵型兼而有之，因此會(huì)產(chǎn)生離子極化和鍵型的變異，離子極化晶體化學(xué)定律鍵型變異現(xiàn)象第9頁(yè)/共21頁(yè) 離子極化 離子所帶電荷越多，其作用

4、力也越大；一般與 成正比。2含 電子的離子，比一般離子的極化力強(qiáng)。nd 離子在外電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生誘導(dǎo)極矩 ， 。 叫誘導(dǎo)極化率（即離子在單位電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極矩）它的大小，是離子可極化的量度。 同價(jià)離子的半徑越大，和與此相聯(lián)系的負(fù)離子價(jià)數(shù)越高，正離子價(jià)數(shù)越低，極化率和可極化性越大。第10頁(yè)/共21頁(yè)鍵型變異現(xiàn)象 鍵型變異現(xiàn)象：極化力強(qiáng)和變形性大的離子之間，特別是含 電子的正離子（如： ），與極化率大 的負(fù)離子（如： ）之間，產(chǎn)生較大的相互極 化，導(dǎo)致離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡，這種現(xiàn)象稱為鍵型變異現(xiàn)象。nd22,HgZnAgBrIS,2使得鍵能和點(diǎn)陣能增大，使鍵長(zhǎng)也相應(yīng)地比離子鍵長(zhǎng)的理

5、論值逐漸縮短。產(chǎn)生配位數(shù)降低的效應(yīng)第11頁(yè)/共21頁(yè)晶體化學(xué)定律哥希密特晶體化學(xué)定律： 晶體的結(jié)構(gòu)型式，取決與其結(jié)構(gòu)基元（原子、離子、原子團(tuán)）的數(shù)量關(guān)系、離子的大小關(guān)系和極化作用的性質(zhì)。影響結(jié)構(gòu)型式的三個(gè)主要因素晶體的化學(xué)組成類型結(jié)構(gòu)基元的相對(duì)大小結(jié)構(gòu)基元的極化作用第12頁(yè)/共21頁(yè)類質(zhì)同晶現(xiàn)象具有相同的結(jié)構(gòu)類型，從而有相似的晶體外形產(chǎn)生原因具有相同的化學(xué)組成（或化學(xué)式）類型相應(yīng)離子的半徑相近或離子半徑比相近第13頁(yè)/共21頁(yè)同質(zhì)多晶現(xiàn)象主要原因同一物質(zhì)在不同溫度等條件下，產(chǎn)生的同質(zhì)多晶變體化學(xué)組成類型和離子 半徑比一定，決定了正、負(fù)離子有一定的配位數(shù)。在此前提下，負(fù)離子可以有不同的密堆積方式

6、，從而有不同的晶體結(jié)構(gòu)類型。第14頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論離子半徑是指離子在晶體中的“接觸”半徑，即離子鍵 的鍵長(zhǎng)是相鄰正、負(fù)離子的半徑和。但離子并非剛性球，同一離子在不同晶體形型式中表現(xiàn)“接觸”半徑也有不同。一般所說(shuō)的離子半徑，是以型離子晶體為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值。具體情況見(jiàn)下表：NaCl第15頁(yè)/共21頁(yè)NaCl一些 型晶體的點(diǎn)陣常數(shù)晶體4.214.444.805.195.215.68MgOMnOCaOMgSMnSCaS0Aacca或babac負(fù)離子正離子第16頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論（1）離子配位多面體和泡令規(guī)則在每個(gè)正離子的周圍，形成了負(fù)離子的配位多面體，正、負(fù)離子的距離取決于半徑之和，正離

7、子的配位數(shù)取決于半徑比。在穩(wěn)定的離子結(jié)構(gòu)中，每個(gè)負(fù)離子的電價(jià)數(shù)，等于或近乎等于這個(gè)負(fù)離子與其鄰近正離子之間各靜電強(qiáng)度的總和。即公用同一頂點(diǎn)的配位多面體的數(shù)目。第17頁(yè)/共21頁(yè)在一個(gè)配位結(jié)構(gòu)中，公用棱邊，特別是公用平面，會(huì)使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低；正離子的價(jià)數(shù)越大，配位數(shù)越小，這一效應(yīng)越顯著。在含有多種不同正離子的晶體中，價(jià)數(shù)大而配位數(shù)小的正離子，傾向于彼此間不共有配位多面體的任何要素。2.離子鍵理論（1）離子配位多面體和泡令規(guī)則第18頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論(2)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)和分子篩硅酸鹽的特征1、主要成分是硅和氧3、硅氧鍵的靜 電鍵強(qiáng)度為：212144nnSZZZSiosi硅氧半徑比為293. 040. 141. 0rr2、由泡令第一規(guī)則得出硅的配位數(shù)為4第19頁(yè)/共21頁(yè)2.離子鍵理論(2)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)和分子篩硅酸鹽的特征3、根據(jù)第三規(guī)則，若兩個(gè)相鄰 四面體公用棱 或面，將使體系傾向于不公用任何幾何要素。4SiO5、 與