2024年初中离子知识点

初中离子知识點基本概念子-内部构成的粒子模型图在化學变化中，原子或原子团得失電子後形成的带電微粒称作离子。带正電的称為阳离子，带负電的称為阴离子。原子是由原子核和核外電子构成，原子核带正電荷，绕核运動的電子则带相反的负電荷。原子的核電荷数与核外電子数相等，因此原子显電中性。假如原子從外获得的能量超過某個壳层電子的結合能，那么這個電子就可脱离原子的束缚成為自由電子。一般最外层電子数不不小于4的原子、或半径较大的原子，较易失去電子（一般為金属元素，如：钾K，钙Ca等)趋向到达相對稳定构造；而最外层電子数不少于4的原子（一般為非金属元素，如：硼B，碳C等）则较易获得電子趋向到达相對稳定构造。當原子的最外层電子轨道到达饱和状态（第一周期元素2個電子、第二第三周期元素8個電子）時，性质最稳定，一般為稀有气体(氦除外，最外层有2個電子，性质也很稳定)。原子核外第一层不能超過2個電子，其他每层最多排2n2（n為電子层数）個，最外层最多只能排8個。假如该原子有n個電子层，则该原子最多有電子[2+8（n-1）]個离子是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一种或几种電子使其到达最外层電子数為8個（如第一层是最外层，则為2個，若是氢离子，则没有外层電子）的稳定构造。這一過程称為電离。電离過程所需或放出的能量称為電离能。在化學反应中，金属元素原子失去最外层電子，非金属原子得到電子，從而使参与反应的原子或原子团带上電荷。带電荷的原子叫做离子，带正電荷的原子叫做阳离子，带负電荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由于静電作用而形成不带電性的化合物。与分子、原子同样，离子也是构成物质的基本粒子。如氯化钠就是由氯离子和钠离子构成的。分类當原子得到一种或几种電子時，质子数不不小于核外電子数，且质子数=核外電子数-所带電荷数，從而带负電荷，称為阴离子。當原子失去一种或几种電子時，质子数不小于核外電子数，且质子数=核外電子数+所带電荷数，從而带正電荷，称為阳离子。络离子是指由某些分子、原子或阳离子通過配位键与電中性分子或阴离子形成的复杂离子，例如水合离子。络离子自身可以属于阳离子或阴离子。属性在化合物的原子间進行電子转移而生成离子的過程称為電离，電离過程所需或放出的能量称為電离能。電离能越大，意味著原子越难失去電子。离子化合物，即阴、阳离子间以离子键构成的化合物，如可溶于水的酸、碱、盐，當在水中溶解并電离時，恒定条件下，处在离子状态的比例和处在分子状态的比例到达動态平衡，称為离子平衡（Ionbalance）构造示意子核的构成粒子-模型图离子构造示意图与原子构造示意图同样，人們可以用离子构造示意图来表达离子的核電荷数和電子层排布。小圈和圈内的数字分别表达原子核和核内质子数，弧线表达電子层，弧线上的数字表达该层的電子数。當然，在書写离子构造的時候需要注意离子核外電子一般為8電子（或2電子）的稳定构造。发現简史1887年，28岁的阿仑尼乌斯在前人研究的基础上提出了電离理论。但他的导師，著名科學家塔伦专家不认同他的观點，严厉抨击了他的论文，成果電离學說在数年後才受到公认。阿仑尼乌斯荣获19诺贝尔化學奖。後来物理學家德拜對离子作了深入研究并获得1936年诺贝尔化學奖。等离子态与气体放電：在绝對温度不為零的任何气体中气体元素离子均有一定数量的原子被電离。在气体放電過程中以及受控聚变装置产生的高温等离子体中，有大量的工作气体原子和杂质原子被剥离了最外层電子，成為离子。例如氧原子，若失去一种電子记作OⅡ，若失去两電子记作OⅢ，以此类推。SV-离子棒：SV-离子棒是一种固定式消除静電的专用设备。属棒式除静電产品的一种。具有安装简易、工作稳定、消除静電速度快的特點。离子棒其强离子清除物体表面的静電，属工业类，合用于平面物体的除静電，应用窗帘遮光原理设计的外观，安装在洁净車间流水线入口，窗帘式的离子可有效的隔离洁净車间内外的空气混流。需配高SV-2060高压发生器使用。体元素离子作用原理：离子棒可产生大量的带有正负電荷的气流，可以将物体上所带的電荷中和掉，當物体表面所带電荷為负電荷時，它會吸引气流中的正電荷，當物体表面所带電荷為正電荷時，它會吸引气流中的负電荷，從而使物体表面上的静電被中和，到达消除静電的目的。電离器件：電离器件在高压发生器产生的低電流高電压作用下，形成一种稳定的高强電場，電离空气形成离子体，抵达物体表面，到达中和静電和除尘目的。离子检查离子检查指的是通過用指示剂、沉淀、冒泡等措施鉴别离子的過程。酸根离子SO42-(在溶液中)———先加入稀盐酸酸化，假如無沉淀生成、無气体产生（分别排除银离子、碳酸根离子干扰）则在被测溶液中加入氯化钡溶液，生成白色沉淀则原被测液中含硫酸根离子。CO32-(1)(固体或溶液)———在被测物质中加入稀酸溶液，假如产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原被测物质中含碳酸根离子。(2)(在溶液中)———在被测溶液中加入氯化钡或硝酸银溶液，假如产生能溶于硝酸的白色沉淀，且同步生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体，则原被测溶液中含碳酸根离子。金属离子NH4+（溶液或固体）———在被测物质中加入强碱如NaOH，研磨或加热，假如放出刺激性气体，且该气体能使湿润的紅色石蕊试紙变藍，则原物质中具有铵根离子。Fe2+（溶液）———在被测溶液中加入KSCN溶液，無現象，再加入新制氯水，然後，假如产生血紅色沉淀，则原被测溶液中具有亚铁离子。Fe3+(溶液中）———在被测物质中加入KSCN溶液，假如产生血紅色沉淀，则原被测溶液中具有铁离子。Na+（固体或溶液）———用焰色反应检查，假如其火焰為黄色，则原物质中具有钠离子。K+（固体或溶液）———用焰色反应检查，假如其火焰為紫色(透過藍色钴玻璃，滤去黄光)，则原物质中具有钾离子。\o"查看图片"

负离子产品非金离子Cl-(在溶液中)———在被测溶液中加入稀硝酸酸化，然後加入硝酸银溶液。假如生成白色沉淀，则原被测液中含氯离子。Br-（溶液）———在被测溶液中加入硝酸银溶液,假如生成不溶于硝酸的浅黄色沉淀，则原被测液中含溴离子。I-（溶液）———在被测溶液中加入硝酸银溶液，假如生成不溶于硝酸的黄色沉淀，则原被测液中含碘离子。注：在鉴别硫酸根离子時，用氯化钡溶液，不能用硝酸银或硝酸钡溶液，這是由于硫酸银為微溶性物质，使鉴别現象不明显；且硝酸根很也許将亚硫酸根氧化為硫酸根，导致成果不對。检查硫酸根离子時在不能直接加入氯化钡溶液，若产生不溶于硝酸的白色沉淀，则原被测液中也許含银离子也也許含硫酸根离子，因此应先加盐酸酸化并排除银离子。离子符号离子符号：在元素符号右上角表达出离子所带正、负電荷数的符号。例如,钠原子失去一种電子後成為带一种單位正電荷的钠离子用“Na+”表达。硫原子获得二個電子後带元素符号：统一采用该元素的拉丁文名称第一种字母来表达元素的符号。（往往正负電的数子写在正负号的前面）离子键子键离子键：使阴、阳离子結合成化合物的静電作用。离子键是由電子转移（失去電子者為阳离子，获得電子者為阴离子）形成的。即正离子和负离子之间由于静電引力所形成的化學键。离子既可以是單离子，如Na+、Cl-；也可以由原子团形成；如SO42-，NO3-等。离子键的作用力强，無饱和性，無方向性。离子键形成的矿物總是以离子晶体的形式存在。研究认為，在分子或晶体中的原子决不是简朴地堆砌在一起，而是存在著强烈的互相作用。化學上把這种分子或晶体中原子间（有時原子得失電子转变成离子）的强烈作用力叫做化學键。键的实质是一种力。因此有的又叫键力，或就叫键。矿物都是由原子、分子或离子构成的，它們之间是靠化學键联络著的。化學键重要有三种基本类型，即离子键、共价键和金属键。离子键的形成子键的形成强，有饱和性与方向性。由于只有自旋方向相反的電子才能配對成键，因此共价键有饱和性；此外，原子轨道互相重叠時，必须满足對称条件和最大重叠条件，因此共价键有方向性。共价键又可分為三种：1.非极性共价键形成共价键的電子雲恰好位于键合的两個原子正中间，如金刚石的C—C键。2.极性共价键形成共价键的電子雲偏于對電子引力较大的一种原子，如Pb—S键，電子雲偏于S一侧，可表达為Pb→S。3.配价键共享的電子對只有一种原子單独提供。如Zn—S键，共享的電子對由锌提供，Z：+¨．．S：=Zn→S共价键可以形成两类晶体，即原子晶体共价键与分子晶体。原子晶体的晶格結點上排列著原子。原子之间有共价键联络著。在分子晶体的晶格結點上排列著分子（极性分子或非极性分子），在分子之间有分子间力作用著，在某些晶体中還存在著氢键。子间的反应离子间的反应凝固成液氯、液氨和干冰（二氧化碳的晶体）。阐明在分子之间尚有一种作用力存在著，這种作用力叫做分子间力（范德华力），有的叫分子键。分子间力的分子的极性有关。分子有极性分子和非极性分子，其根据是分子中的正负電荷中心与否重叠，重叠者為非极性分子，不重叠者為极性分子。分子间力包括三种作用力，即色散力、诱导力和取向力。（1）當非极性分子互相靠近時，由于電子的不停运動和原子核的不停振動，要使每一瞬间正、负電荷中心都重叠是不也許的，在某一瞬间總會有一种偶极存在，這种偶极叫做瞬時偶极。由于同极相斥，异极相吸，瞬時偶极之间产生的分子间力叫做色散力。任何分子（不管极性或非极性）互相靠近時，都存在色散力。（2）當极性分子和非极性分子靠近時，除了存在色散力作用外，由于非极性分子受极性分子電場的影响产生诱导偶极，這种诱导偶极和极性分子的固有偶极之间所产生的吸引力叫做诱导力。同步诱导偶极又作用于极性分子，使其偶极長度增長。從而深入加强了它們间的吸引。（3）當极性分子互相靠近時，色散力也起著作用。此外，由于它們之间固有偶极之间的同极相斥，异极相吸，两個分子在空间就按异极相邻的状态取向，由于固有偶极之间的取向而引起的分子间力叫做取向力。由于取向力的存在，使极性分子愈加靠近，在相邻分子的固有偶极作用下，使每個分子的正、负電荷中心愈加分開，产生了诱导偶极，因此极性分子之间還存在著诱导力。總之，在非极性分子之间只存在著色散力，在极性分子和非极性分子之间存在著色散务和诱导力，在极性分子之间存在著色散力、诱导力和取向力。色散力、诱导力和取向力的總和叫做分子间力。分子间力没有方向性与饱和性，键力较弱。离子半径定义一：描述离子大小的参数。取决于离子所带离子半径子半径電荷、電子分布和晶体构造型式。设r阳為阳离子半径，r阴為阴离子半径。r阳+r阴=键長。r阳/r阴与晶体类型有关。可從键長计算离子半径。一般采用Goldschmidt半径和Pauling半径，皆是NaCl型构造配位数為6的数据。Shannon考虑了配位数和電子自旋状态的影响，得到两套最新数据，其中一套数据，参照電子雲密度图，阳离子半径比老式数据大14pm，阴离子小14pm，更靠近晶体实际。定义二：反应离子大小的一种物理量。离子可近似视為球体，离子半径的导出以正、负离子半径之和等于离子键键長這一原理為基础，從大量X射线晶体构造分析实测键長值中推引出离子半径。离子半径的大小重要取决于离子所带電荷和离子自身的電子分布，但還要受离子化合物构造型式（如配位数等）的影响，离子半径一般以配位数為6的氯化钠型晶体為基准，配位数為8時，半径值约增長3%；配位数為4時，半径值下降约5%。负离子半径一般较大，约為1.3～2.5埃；正离子半径较小，约為0.1～1.7埃。根据正、负离子半径值可导出正、负离子的半径和及半径比，這是阐明离子化合物性能和构造型式的两项重要原因。特性离子是构成离子型化合物的基本粒子。离子型化合物在任何状态下(晶体、熔融状态、蒸气状态或溶液中)都是以离子的形式存在的。因此，离子的性质在很大程度上决定著离子化合物的性质。就是說，离子的性质，即离子的三种重要特性：离子的電荷、离子的半径、离子的電子层构造的类型(简称离子的電子构型)是决定离子型化合物的共性和特性的主线原因。(1)离子的電荷离子電荷對于离子的性质以及所构成的离子型化合物的性质，均有很大影响。虽然是同一种元素，當形成不一样電荷的离子時，由它們所构成的离子型化合物的性质也會有较大的差异。例如，铁元素能形成Fe2+、Fe3+两种离子，這两种离子及其化合物在性质上就大不相似。Fe3+比Fe2+的正電荷多，在一定条件下，Fe3+能夺取1個電子变成Fe2+，而相反，Fe2+则有失去1個電子变為Fe3+的倾向。Fe3+在溶液中能跟SCN-离子作用生成血紅色的Fe(SCN)2+离子，而Fe2+则不发生這种反应；Fe3+在水溶液裏呈黄色，Fe2+在水溶液裏却呈浅绿色等。(2)离子的電子构型离子的電子层构造类型不一样，對离子化合物的性质亦有一定的影响，例如，Na和Cu离子的電荷数相似，都是+1价的离子，它們的离子半径也很相近，Na的半径是0.095nm，Cu的半径是0.096nm，但它們對应的化合物的性质却有较大的差异：如NaI易溶于水，而CuI不易溶于水。這重要是由于Na的電子构型(2s2p)和Cu的電子构型(3s3p3d)很不相似。(3)离子的半径原子或离子的绝對大小是無法确定的，由于原子核外電子并非在固定的轨道上运動。而一般說的离子半径是指离子的有效半径，它是通過多种构造分析试验测定两個异号离子A和B所构成的离子型化合物的核间距d求算出来的。而d等于A的半径r1与B的半径r2之和，即d=r1+r2由此可見，离子半径只能近似地反应离子的大小，离子半径随配位数、离子的价数等等而变化。离子半径求算時，必须假设某個离子的r1為已知，然後根据r2=d-r1公式求出r2。1926年，戈尔德施米特由晶体构造数据确定了氟离子和氧离子的半径分别是0.133nm和0.132nm，然後以此為基准，一一推算出其他各离子的半径。常見离子常見阳离子名称

化學式

别称简朴阳离子铝

Al3+钡

Ba2+铍

Be2+铯

Cs+钙

Ca2+铬（II）

Cr2+铬（III）

Cr3+铬（VI）

Cr6+钴（II）

Co2+钴（III）

Co3+铜（I）

Cu+铜（II）

Cu2+铜（III）

Cu3+镓

Ga3+氦

He2+

(α個子)氢

H+

(质子)亚铁离子（II）

Fe2+铁（III）

Fe3+铅（II）

Pb2+铅（IV）

Pb4+锂

Li+镁

Mg2+锰（II）

Mn2+锰（III）

Mn3+锰（IV）

Mn4+锰（VII）

Mn7+汞（II）

Hg2+亚镍（II）

Ni2+镍（III）

Ni3+钾

K+银

Ag+钠

Na+锶

Sr2+亚锡（II）

Sn2+锡（IV）

Sn4+金

Au3+锌

Zn2+多原子阳离子铵根离子

NH4+水合氢离子

H3O+硝鎓离子

NO2+亚汞（I）

Hg22+常見阴离子名称

化學式

合称

别称简朴阴离子砷离子

As3−

砷化物叠氮根离子

N3−

叠氮化物溴离子

Br−

溴化物氯离子

Cl−

氯化物氟离子

F−

氟化物氢负离子

H−

氢化物碘离子

I−

碘化物氮离子

N3−

氮化物氧离子

O2−

氧化物磷离子

P3−

磷化物硫离子

S2−

硫化物過氧根离子

O22−

過氧化物含氧酸根砷酸根离子

AsO43−

砷酸盐亚砷酸根离子

AsO33−

亚砷酸盐硼酸根离子

BO33−

硼酸盐溴酸根离子

BrO3−

溴酸盐次溴酸根离子

BrO−

次溴酸盐碳酸根离子

CO32−

碳酸盐碳酸氢根离子

HCO3−

碳酸氢盐氢氧根离子

OH−

氢氧化物氯酸根离子

ClO3−

氯酸盐高氯酸根离子

ClO4−

高氯酸盐亚氯酸根离子

ClO2−

亚氯酸盐次氯酸根离子

ClO−

次氯酸盐铬酸根离子

CrO42−

铬酸盐二铬酸根离子

Cr2O72−

二铬酸盐碘酸根离子

IO3−

碘酸盐硝酸根离子

NO3−

硝酸盐亚硝酸根离子

NO2−

亚