无机化学分子结构离子键

第五节晶体结构第一节离子键第二节共价键第三节分子的形状与极性第四节分子间作用力第二章分子结构包括两个方面的问题分子结构的研究通常分子或晶体的空间构型

化学键分子结构(Molecularstructure)原子间的相对位置原子间的结合方式

●空间构型问题是讨论分子或晶体内原子与原子之间的相对位置。影响分子或晶体内原子与原子之间相对位置的主要参数是键长和键角。HCCHNaClNH3OHHNHHHC6H6HCCHCHCHHCCHH2OC2H2化学键的定义

由于各元素原子的电子层结构不同，在形成分子或晶体时原子之间相互作用也不同。因此，化学键的类型也不同。离子键ionicbond共价键covalentbond金属键metallicbond分子或晶体中直接相邻的原子或离子之间存在的主要的强烈的相互吸引作用称为化学键(chemicalbond)

。化学键的类型一、离子键的形成与特点二、离子键的强度三、离子的电荷、电子构型和半径第一节离子键3s1Na

ClNa+-eCl—Na+Cl—靠近第一节一、离子键的形成与特点Na:1s22s22p63s1Cl:1s22s22p63s23p53p6

(一)离子键的形成1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论。

阴阳离子通过静电作用而形成的化学键称为离子键。第一节一、离子键的形成与特点离子键的特点是没有方向性和饱和性。

(二)离子键的本质及特点离子键的本质是阴、阳离子的静电引力。离子键的强度可用(latticeenergy)来衡量，以符号U表示。晶格能越大，离子键强度就越大，熔化或破坏离子晶体时消耗的能量也就越大，离子晶体的熔点越高，硬度也越大。二、离子键的强度

离子键的性质、强弱与离子自身的性质有关，决定离子性质的重要因素有：三、离子的电荷、电子构型和半径第一节(一)离子的电荷

(二)离子的电子组态(三)离子半径(四)离子极化(一)离子的电荷(ioniccharge)

结论：一般说来，电荷高，引力大，离子键越强，离子化合物越稳定。二、离子的电荷、电子构型和半径第一节

R+/pm

Z+

熔点/℃

CaO

99

+2

2576

NaCl

95

+1

920

△

2电子型组态(s2)：如Li+、Be2+等△

8电子型组态(s2p6)：如Na+等△

18电子型组态(s2p6d10)：如Zn2+、Ag+等△18+2电子型组态(s2p6d10s2)：如Pb2+、Bi3+△不规则构型：如Fe2+(3s23p63d6)第一节(二)离子的电子构型(electroniccontigurationofions)

在离子的半径和电荷大致相同条件下，不同构型的阳离子对同种阴离子的结合力的大小规律：8电子的离子<8～17电子离子<18或18+2电子的离子

(三)离子半径(ionicradius)rA+rB-rrA+、

rB-叫做离子的有效半径第一节离子半径——在离子电荷数相同的情况下，半径越小，吸引力越大，离子键越强，形成的化合物熔沸点越高。第一节

BaO

SrO

CaO

MgO

Z+

+2

+2

+2

+2

R+/pm

135

113

99

65

熔点/℃

1925

2430

2576

2800

硬度

3.3

3.8

4.5

6.5

(四)离子极化现象第一节

元素的电负性差别愈大，它们之间形成的化学键的离子性愈大。一般用离子性百分数来表示键的离子性相对共价键的大小。实验表明,即使电负性最小的铯(Cs)与电负性最大的氟(F)形成最典型的离子型化合物氟化铯中，离子性也只有92％，它告诉我们,离子间不是纯粹的静电作用。仍有部分原子轨道重叠,且有一定的共价性。

(四)离子极化现象第一节

为什么离子化合物具有一定的共价性？阴、阳离子可互为外电场，当相互接近时，皆使对方的电子云分布发生变形，偏离原来的球形分布，这种现象称作离子极化。在带异号电荷离子的极化作用下。自己的电子云分布发生变化，称为离子的变形性。离子具有二重性：变形性和极化能力。阳离子半径小，电场强，极化作用较大；而阴离子变形性较大。正、负离子相互极化后，部分电子云分布在两者之间，使离子键产生共价性。离子键小结

(1)离子键没有方向性，