【知識解析】離子晶體

離子鍵概念帶相反電荷離子之間的相互作用叫做離子鍵實質(zhì)離子鍵是一種靜電作用，它包括陰、陽離子之間的引力和原子核之間以及電子之間的斥力。當引力與斥力達到平衡時，就形成了穩(wěn)定的離子化合物特征沒有方向性和飽和性。因此，以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于使每個離子周圍盡可能多地排列帶相反電荷的離子，從而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形成條件一般應(yīng)滿足兩種元素的電負性之差大于1.7這一條件，即活潑的金屬與非金屬之間通常能形成離子鍵離子鍵名師提醒1．由于離子鍵的實質(zhì)是靜電作用，而且離子的電荷分布通常被看成是球形對稱的，因此一種離子對帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無關(guān)。故相對共價鍵而言，離子鍵沒有方向性（相對的）。2．在離子化合物中，每個離子周圍最鄰近的帶異性電荷離子數(shù)目的多少，取決于陰、陽離子的相對大小。只要空間條件允許，陽離子將吸引盡可能多的陰離子排列在其周圍，陰離子也將吸引盡可能多的陽離子排列在其周圍，以達到降低體系能量的目的，所以在這個意義上，離子鍵是沒有飽和性的。離子鍵沒有方向性和飽和性的原因離子晶體定義離子晶體是由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體成鍵粒子陰、陽離子相互作用陰、陽離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能含有共價鍵常見的離子晶體強堿、活潑金屬氧化物和過氧化物、大部分的鹽離子晶體名師提醒（1）離子晶體中無分子。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰、陽離子個數(shù)比，為化學(xué)式，不是分子式。（2）離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價鍵和氫鍵等，如KNO3等晶體中既有離子鍵又有共價鍵；CuSO4·5H2O中除離子鍵外，還含有共價鍵和氫鍵。（3）離子晶體中，每一個陰（陽）離子周圍排列的帶相反電荷離子的數(shù)目是固定的，不是任意的。離子晶體的物理性質(zhì)一般來說，離子晶體具有較高的熔、沸點。離子晶體由固態(tài)變成液態(tài)或氣態(tài)，需要較多的能量破壞離子鍵，因此，離子晶體通常具有較高的熔、沸點。（1）熔、沸點離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰、陽離子間有較強的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當晶體受到?jīng)_擊力作用時，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。（2）硬度離子晶體的物理性質(zhì)離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，因此離子晶體不導(dǎo)電。當溫度升高時，陰、陽離子獲得足夠的能量，克服了離子間的相互作用，成為自由移動的離子，在外電場作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時，陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子（或水合離子），在外電場作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電。（3）導(dǎo)電性離子晶體的物理性質(zhì)大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”規(guī)律。當把離子晶體放入水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動的離子。（4）溶解性離子晶體的物理性質(zhì)名師提醒（1）離子晶體的熔、沸點和硬度與離子鍵的強弱有關(guān)，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高，硬度越大。（2）離子鍵的強弱與離子半徑和離子所帶電荷數(shù)有關(guān)，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子鍵越強。典例詳析例2－5（2020福建寧德期中）下列說法正確的是（）A．形成離子鍵的陰、陽離子間只存在靜電吸引力B．第ⅠA族元素與第ⅦA族元素形成的化合物一定是離子化合物C．離子化合物的熔點一定比共價化合物的熔點高D．金屬元素與非金屬元素化合時，不一定形成離子鍵D典例詳析解析：形成離子鍵的陰、陽離子之間不但存在陰、陽離子之間的相互吸引，也存在著電子之間和原子核之間的相互排斥，A項錯誤；氫是第ⅠA族元素，與第ⅦA族元素形成的化合物HX都是共價化合物，B項錯誤；NaCl是離子化合物，SiO2是共價化合物，但NaCl的熔點低于SiO2的熔點，C項錯誤；金屬元素與非金屬元素的電負性之差小于1.7時往往形成共價鍵，如Al與Cl、Be與Cl（AlCl3、BeCl2均是共價化合物）等，D項正確。點評：陰、陽離子間的靜電作用包括引力和斥力兩個方面，當兩者達到平衡時，形成穩(wěn)定的離子化合物。典例詳析例2－6下列敘述正確的是（）A．Na2SO4晶體中含有離子鍵和極性共價鍵B．離子晶體中一定存在離子鍵，同時存在其他化學(xué)鍵C．Na2O2、NaHSO4晶體中的陰、陽離子個數(shù)比均為1∶2D．晶體熔點：金剛石＞食鹽＞干冰＞冰A典例詳析典例詳析例2－7（2020山東青島期中）MgO、Rb2O、CaO、BaO四種離子晶體的熔點由高到低的順序是（）A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgOB典例詳析解析：四種離子晶體所含陰離子相同，所含陽離子不同。對Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，Rb＋所帶電荷數(shù)最少，半徑最大，其與O2?形成的離子鍵最弱，故Rb2O的熔點最低。對Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，它們所帶電荷數(shù)一樣多，半徑Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，與O