晶体及离子的极化

无机与分析技术基础化学教研室叶国华晶体及离子极化物质气态固态液态

组成固态的质点（离子、原子、分子）在空间有规则地排列，有一定的几何形状，并有固定的熔点，如石英、食盐、金刚石、水晶等非晶体：（无定形体）组成固态的质点在空间排列不规则，没有一定的结晶外型，也没有固定的熔点，如石蜡、沥青、玻璃等。一、晶体晶体：1.概念紫水晶干冰金刚石和石墨硫石英2.晶体类型离子晶体由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。质点？原子晶体

原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体分子晶体

分子间以分子间作用力相互结合而形成的晶体，组成晶体的质点是分子。金属晶体

金属原子或阳离子通过金属键而有序排列而成的晶体晶体中的质点是原子或阳离子。晶体的类型及性质

除四种典型的晶体外，还有混合型晶体，如石墨是处于原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的混合型晶体。二、离子的极化（一）离子的极化作用和变形性1.离子的极化：离子在外电场或异性离子的影响下，原子核与电子云会发生相对位移而变形的现象，称为离子的极化。2.极化作用

离子使异性离子极化的作用，称为极化作用3.变形性（可极化性）

被异性离子极化而发生电子云变形的性能，称为该离子的“变形性”或“可极化性”。4.（1）阴、阳离子均有极化作用和变形性的性质（2）

阳离子的极化作用强，而阴离子的变形性大（二）影响离子极化作用和变形性的因素1.影响离子极化作用强弱的因素（1）离子半径和电荷数

离子半径越小，电荷数越多，极化作用越强。一般阳离子的半径较小，极化作用较强。（2）离子的电子层结构

就离子的外层电子结构而论，离子的极化作用强弱依次为：

8电子<9～17电子<18电子和18+2电子

离子外围电子层电子分布通式离子的电子层结构阳离子实例1s2

2Li+、Be2+

ns2np6

8Na+、Mg2+、Al3+、Sc3+、Ti4+

ns2np6nd1-9

9～17Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+

ns2np6nd10

18Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Sn4+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2

18+2Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+

离子的电子层结构（1）离子半径：电子层结构相同的离子的半径越大，变形性越大，如：Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+；F－<Cl－<Br－<I－。（2）离子电荷：电子层结构相同的阴离子所带电荷数越多，电子云伸展范围越大，变形性越大，如：S2－>Cl－、

O2－>F－；阳离子则所带电荷数越少，电子云受吸引越小而易变形，如：Na+>Mg2+。（3）离子的电子层结构

d电子受核吸引少易变形，故变形性大小如下：

(18+2)、18电子构型>9～17电子构型>8电子构型。如：Cu+（18）>Na+(8)2.影响离子变形性大小的因素离子相互极化作用加强键的极性减小（三）离子极化对键型和化合物性质的影响1、离子极化对键型的影响理想离子键（无极化）基本上是离子键（轻微极化）过渡键型（较强极化）基本上是共价键（强烈极化）因离子极化使离子键逐步向共价键过渡，离子型晶体向共价型晶体过渡，导致化合物在水中溶解度的降低，且熔点也降低。

BeCl2、MgCl2、CaCl2中BeCl2的熔点最低，为什么？（熔点依次为410℃、714℃、782℃)

答：在BeCl2，MgCl2，CaCl2等化合物中，Be2＋离子半径最小，又是2电子构型，因此Be2＋有很大的极化能力，使Cl－发生比较显著的变形，Be2＋和Cl－之间的键有较显著的共价性。因此BeCl2具有较低的熔、沸点。2.离子极化对溶解度及熔点的影响：

离子极化能导致化合物颜色加深，并且离子极化越强化合物颜色越深。

如AgCl为白色，AgBr为淡黄色，AgI为黄色。

I－和Ag＋都无颜色，但AgI固体却是黄色的，这是离子极化的结果。又如S2－的变形性大于O2－，所以硫化物的颜色常比氧化物的颜色深。

3.离子极化对物质颜色的影响：●2.为什么Na2S易溶于水，ZnS难溶于水？●为什么下列各物质溶解度依次减小，颜色逐渐加深？

AgF（白色）

AgCl（白色）

AgBr（淡黄色）

AgI（黄色）答：Na为8e构型，极化力和变形性比较小，与S之间的作用力主要是离子键，因而易溶于水。而Zn为18e构型，极化力和变形性都比较大，与易变形的S之间的相互极化作用比较强，使键型转化为共价键，所以在极性溶剂水中的溶解度降低。习题1.下列说法正确的是

A.NaCl是食盐的分子式B.共价键仅存在于共价化合物中

C.凡是盐都是离子型化合物D.离子晶体一般都有较高的熔点和沸点

E.离子键只存在于由金属原子和非金属原子组成的化合物中2.下列分子中偶极矩为零的是

A．BF3

B．NH3

C．H2O

D．H2S

E.H