必威体育精装版3离子的极化教学讲义课件.ppt

3.离子的极化

离子的极化

离子和分子一样，在阳阴离子自身电场作用下，产生诱导偶极而导致离子的极化，即离子的正负电荷重心不再重合，致使物质在结构和性质上发生相应的变化

一、离子的极化作用和变形性

离子本身带有电荷，所以电荷相反的离子相互接近时就有可能发生极化，也就是说它们在相反电场的影响下，电子云发生变形。

一种离子使异号离子极化而变形的作用，称为该离子的极化作用。

被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能，称为该离子的变形性或可极化性

一、离子的极化作用和变形性

虽然无论阳离子或阴离子都有极化作用和变形性的两个方面，但是阳离子半径一般比阴离子小，电场强，所以阳离子的极化作用大，而阴离子则变形性大。

下面我们分别讨论阳、阴离子的极化作用和变形性的某些规律。

1、阳离子

离子的正电荷越大，半径越小，极化作用越强；

Na+Mg2+Al3+(同周期)；Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+(同主族)；

离子的电子构型不同，离子极化作用强弱不同；

8e(9-17)e18e或(18+2)e

二、离子的极化对化学键型的影响

相互极化作用越强，电子云重叠的程度(即电子对共用的程度)也越大，键的极性也就越弱，键长缩短，从而由离子键过渡到共价键，如下所示

AgFAgCl、AgBrAgI

←键的极性增大极化作用增强、键的共价性增强→

卤化银的离子半径之和、实测键长、键型如下：

二、离子的极化对化学键型的影响

卤化银的离子半径之和/pm、实测键长/pm、键型：

AgF259246离子型

AgCl307277过渡型

AgBr322288过渡型

AgI346299共价型

三、离子极化对化合物的溶解度的影响

离子的相互极化改变了彼此的电荷分布，导致离子间距离的缩短和轨道的重叠以及电子对的共用，离子键逐渐向共价键过渡，使化合物在水中的溶解度变小。

由于偶极水分子的吸引，离子键结合的无机化合物一般是可溶于水的，而共价型的无机晶体，却难溶于水。

如AgF易溶于水(1800g/L即14mol/L)而卤化银的溶解度依次递减；

三、离子极化对化合物的溶解度的影响

AgFAgClAgBrAgI

溶解度g/L18000.030.00555.6*10-5

溶度积-1.77*10-105.35*10-138.51*10-17

教材P714

这主要是因为F-离子半径很小，不易发生变形，Ag+和F-的相互极化作用小，AgF属于离子型化合物，可溶于水。银的其它卤化物，随着Cl→Br→I的顺序，共价程度增强，它们的溶解度就依次递减了。

正一价Cu+的卤化物和Ag+的卤化物行为类似。

在这里要注意：影响无机化合物溶解度的因素是很多的，但离子的极化往往起很重要的作用。

四、离子极化对化合物的热稳定性的影响

BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3

分解温度K373813117014621633

我们知道：离子电荷和离子电子构型相同时，离子半径越小，离子所形成的正电场强度越大，极化作用越强；即

Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+

在这里，阳离子的极化作用实际上是阳离子向CO32-离子争夺O2-的能力，所以有Be2+夺取O2-的能力最大，Ba2+夺取O2-的能力最小，BeCO3的分解温度最低，BaCO3的分解温度最高。

五、电荷迁移光谱

电荷迁移光谱常称为荷移光谱(C.T),是由配体轨道与金属离子轨道之间的电子跃迁产生的。已知主要有三种形式的电荷迁移：一种是配体阴离子向金属离子的电荷迁移，另一种是金属向配体的电荷迁移，第三种是金属向金属的电荷迁移。

通常电荷迁移跃迁比d-d跃迁需要较高的能量，因而吸收峰一般出现在近紫外和紫外区，且吸收强度大，因为是宇称允许，又是自旋允许的跃迁。

配体向金属离子的电荷跃迁(L→M)一般发生在含有pπ给予电子的配体和有空轨道的金属离子之间，这种跃迁相当于金属离子被还原，配体被氧化，