第七固体的结构与性质精要.ppt

有些物质，离子电荷相同，离子半径极 为相近，性质上差别却很大。如 离子电荷 r+/pm 溶解性 NaCl Na+ +1 95 易溶于水 CuCl Cu+ +1 96 难溶于水 说明影响离子晶体的性质 　　除了离子电荷、离子半径外， 　　还有离子的电子构型。 7-6-1 离子的电子构型 简单阳离子的电子构型：ns2np6 8电子构型 阳离子外电子层 电子分布式 离子电子构型 实　例 1s2 2(稀有气体型) Li+、Be2+ ns2 np6 8(稀有气体型) Na+、Mg2+ Al3+、Sc3+ 、Ti4+ ns2 np6 nd1-9 9~17 Cr3+、Mn2+ Fe2+、Fe3+ 、Cu2+ ns2 np6 nd10 18 Ag+、Zn2+ 、Cd2+ Hg2+ (n-1)s2(n-1)p6 (n-1)d10 ns2 18+2 Sn2+、Sb3+、Bi3+ 7-6-2 离子极化概念 离子极化 －　　　　　　　　＋ ＋ － ＋ － + _ + _ 对于孤立的简单离子来说，离子电荷分布基本上是球形对称的，离子本身的正、负电荷中心重合, 不存在偶极。 电场中，离子的原子核和电子受电场的作用，离子会发生变形, 产生诱导偶极，这种过程称为离子极化。 离子极化 离子晶体中,都是带电的粒子,本身就会在其周围产生电场,而使周围邻近的离子极化,所 以离子极化现象普遍存在于离子晶体中。 离子晶体中的离子极化是相互极化，即阳离子的电场使阴离子极化，同时阴离子的 电场也使阳离子极化。 离子极化的强度取决于： 　　　离子的极化力、离子的变形性 离子极化力 离子的极化力是离子本身的电场使周围邻近离子极化变形能力。 离子的电荷越多，半径越小，产生的电场越强，极化力越强。 离子电荷相同，半径相近时，离子的电子构型对极化力的影响： 离子电子构型 18+2、18、2 9~17 8 极化力 实例 Ag+、Cu+ 、Hg2+ Sn2+、Pb2+、Bi3+ Li+ 、Be2+ Cr3+、 Fe2+ Mn2+、Cu2+ Na+、Sc3+ Mg2+ Al3+ 离子极化规律 一般来说， 阳离子由于带正电荷，外电子层电子少， 　　　　所以极化力较强，变形性不大。 阴离子半径一般较大，外电子层电子多， 　　　　所以容易变形，极化力较弱。 因此，当阳阴离子相互作用时，多数的情 况下，仅考虑阳离子对阴离子的极化作用 离子极化率——离子在单位电场中被极化 所产生的诱导偶极矩 μ(诱导偶极矩) α= E(电场强度) 离子 α/(10-40C·m2·V-1) 离子 α/(10-40C·m2·V-1) Li+ 0.034 OH－ 1.95 Na+ 0.199 F－ 1.16 Ca2+ 0.52 Cl－ 4.07 B3+ 0.0033 Br－ 5.31 Ag+ 1.91 O2- 4.32 Hg2+ 1.39 S2- 11.3 E一定时,μ越大,α越大,即离子变形性越大 变形性 体积大的阴离子　半径小、多电荷 　　　 18、18+2构型 稀有气体构型　　 　　　 电荷少的阳离子　　　阳离子 一般规律 A.阴离子半径相同时, 阳离子电荷越多, 阴离子越容易被极化, 产生的诱导偶极越大。 B.阳离子电荷相同时,阳离子半径越大,阴离子被极化的程度越小,产生的诱导偶极越小。 C.阳离子电荷相同,半径大小相近时, 阴离子越大, 越容易被极化, 产生的诱导偶极越大。 B + + + - + - + - + C - + - + - + + + + 离子的附加极化作用 当阳离子易变形时，除要考虑阳离子对阴离子的极化作用外，还需考虑阴离子对阳离子的附加极化作用 。 － ＋ － ＋ － ＋ －＋ －＋ 阳离子的诱导偶极加强对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大。 阴离子被极化产生的诱导偶极 使阳离子变形, 产生诱导偶极。 阳离子产生的诱导偶极加强了对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大，这种效应叫做附加极化作用。 7-6-3 离子极化对物质结构和性质的影响 离子极化对键型的影响 离子相互极化作用加强 键的极性减小 极化力强、变形性大的阳离子 　　变形性大的阴离子 相互接触时 阳、阴离子相互极化作用显著，致使阳、阴离子外层轨道发生重叠，使离子键过渡到共价键。 离子极化对键型的影响 卤化银 AgF AgCl AgBr AgI 卤素离子半径/pm 136 181 195 216 阳、阴离子半径和/pm 262 307 321 342 实测键长/pm 246 277 288 2