無機化學分子結構離子鍵

第五節(jié)晶體結構第一節(jié)離子鍵第二節(jié)共價鍵第三節(jié)分子的形狀與極性第四節(jié)分子間作用力第二章分子結構包括兩個方面的問題分子結構的研究通常分子或晶體的空間構型

化學鍵分子結構(Molecularstructure)原子間的相對位置原子間的結合方式

●空間構型問題是討論分子或晶體內原子與原子之間的相對位置。影響分子或晶體內原子與原子之間相對位置的主要參數是鍵長和鍵角。HCCHNaClNH3OHHNHHHC6H6HCCHCHCHHCCHH2OC2H2化學鍵的定義

由于各元素原子的電子層結構不同，在形成分子或晶體時原子之間相互作用也不同。因此，化學鍵的類型也不同。離子鍵ionicbond共價鍵covalentbond金屬鍵metallicbond分子或晶體中直接相鄰的原子或離子之間存在的主要的強烈的相互吸引作用稱為化學鍵(chemicalbond)

。化學鍵的類型一、離子鍵的形成與特點二、離子鍵的強度三、離子的電荷、電子構型和半徑第一節(jié)離子鍵3s1Na

ClNa+-eCl—Na+Cl—靠近第一節(jié)一、離子鍵的形成與特點Na:1s22s22p63s1Cl:1s22s22p63s23p53p6

(一)離子鍵的形成1916年德國科學家Kossel(科塞爾)提出離子鍵理論。

陰陽離子通過靜電作用而形成的化學鍵稱為離子鍵。第一節(jié)一、離子鍵的形成與特點離子鍵的特點是沒有方向性和飽和性。

(二)離子鍵的本質及特點離子鍵的本質是陰、陽離子的靜電引力。離子鍵的強度可用(latticeenergy)來衡量，以符號U表示。晶格能越大，離子鍵強度就越大，熔化或破壞離子晶體時消耗的能量也就越大，離子晶體的熔點越高，硬度也越大。二、離子鍵的強度

離子鍵的性質、強弱與離子自身的性質有關，決定離子性質的重要因素有：三、離子的電荷、電子構型和半徑第一節(jié)(一)離子的電荷

(二)離子的電子組態(tài)(三)離子半徑(四)離子極化(一)離子的電荷(ioniccharge)

結論：一般說來，電荷高，引力大，離子鍵越強，離子化合物越穩(wěn)定。二、離子的電荷、電子構型和半徑第一節(jié)

R+/pm

Z+

熔點/℃

CaO

99

+2

2576

NaCl

95

+1

920

△

2電子型組態(tài)(s2)：如Li+、Be2+等△

8電子型組態(tài)(s2p6)：如Na+等△

18電子型組態(tài)(s2p6d10)：如Zn2+、Ag+等△18+2電子型組態(tài)(s2p6d10s2)：如Pb2+、Bi3+△不規(guī)則構型：如Fe2+(3s23p63d6)第一節(jié)(二)離子的電子構型(electroniccontigurationofions)

在離子的半徑和電荷大致相同條件下，不同構型的陽離子對同種陰離子的結合力的大小規(guī)律：8電子的離子<8～17電子離子<18或18+2電子的離子

(三)離子半徑(ionicradius)rA+rB-rrA+、

rB-叫做離子的有效半徑第一節(jié)離子半徑——在離子電荷數相同的情況下，半徑越小，吸引力越大，離子鍵越強，形成的化合物熔沸點越高。第一節(jié)

BaO

SrO

CaO

MgO

Z+

+2

+2

+2

+2

R+/pm

135

113

99

65

熔點/℃

1925

2430

2576

2800

硬度

3.3

3.8

4.5

6.5

(四)離子極化現象第一節(jié)

元素的電負性差別愈大，它們之間形成的化學鍵的離子性愈大。一般用離子性百分數來表示鍵的離子性相對共價鍵的大小。實驗表明,即使電負性最小的銫(Cs)與電負性最大的氟(F)形成最典型的離子型化合物氟化銫中，離子性也只有92％，它告訴我們,離子間不是純粹的靜電作用。仍有部分原子軌道重疊,且有一定的共價性。

(四)離子極化現象第一節(jié)

為什么離子化合物具有一定的共價性？陰、陽離子可互為外電場，當相互接近時，皆使對方的電子云分布發(fā)生變形，偏離原來的球形分布，這種現象稱作離子極化。在帶異號電荷離子的極化作用下。自己的電子云分布發(fā)生變化，稱為離子的變形性。離子具有二重性：變形性和極化能力。陽離子半徑小，電場強，極化作用較大；而陰離子變形性較大。正、負離子相互極化后，部分電子云分布在兩者之間，使離子鍵產生共價性。離子鍵小結

(1)離子鍵沒有方向性，