天津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)七固體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

體第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)晶體與非晶體無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-1晶體的特征有一定的幾何外形食鹽石英方解石非晶體(無(wú)定形體)——沒(méi)有一定的幾何外形如玻璃、松香、石蠟微晶體——如碳黑11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)有固定的熔點(diǎn)即晶體在熔化時(shí)溫度保持不變，直至全部熔化后，溫度才開(kāi)始上升。如冰的熔點(diǎn)0℃非晶體無(wú)固定的熔點(diǎn)在加熱時(shí)，由開(kāi)始軟化到完全熔化,整個(gè)過(guò)程中溫度不斷變化。如松香50~70℃軟化,70℃以上全部熔化7-1-1晶體的特征

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)各向異性晶體的某些性質(zhì)，如光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度、溶解性等在不同方向不同。如：云母可按紋理面方向裂成薄片非晶體各向同性7-1-1晶體的特征

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶體和非晶體在性質(zhì)上的差異是兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同而造成的晶體內(nèi)部的微粒的排布是有序的，在不同方向按確定的規(guī)律重復(fù)性地排列，造成晶體的各向異性。非晶體內(nèi)部微粒的排列是無(wú)序的、不規(guī)律的

石英晶體(晶體)石英玻璃()非晶體11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-2晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

晶格點(diǎn)陣晶體內(nèi)部的微粒的排布是有序的，在不同方向按確定的規(guī)律重復(fù)性地排列。晶格點(diǎn)陣——沿一定方向按某種規(guī)律把結(jié)點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)的幾何圖形。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-2晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)晶格點(diǎn)陣↙結(jié)點(diǎn)晶格點(diǎn)陣可描述晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)晶格點(diǎn)陣——沿一定方向按某種規(guī)律把結(jié)點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)的幾何圖形11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶胞晶胞——晶格中，能表現(xiàn)其結(jié)構(gòu)一切特征的最小部分黑色球組成的為該晶體的晶胞11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶格分為7個(gè)晶系14種晶格類(lèi)型簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方簡(jiǎn)單四方體心四方簡(jiǎn)單六方簡(jiǎn)單菱形簡(jiǎn)單正交底心正交體心正交面心正交簡(jiǎn)單單斜底心單斜簡(jiǎn)單三斜按晶格結(jié)點(diǎn)在空間的位置分布,晶格有各種形狀。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-3單晶體和多晶體

由一個(gè)晶核各向均勻生長(zhǎng)而成,晶體內(nèi)部的粒子基本上保持其特有的排列規(guī)律。如單晶冰糖、單晶硅、寶石、金剛石晶體單晶體多晶體由很多單晶微粒雜亂無(wú)規(guī)則的聚結(jié)而成的。各向異性的特征消失，使整體一般不表現(xiàn)各向異性。多數(shù)金屬和合金都是多晶體。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-4非晶體物質(zhì)

非晶體物質(zhì)——結(jié)構(gòu)無(wú)序的固體物質(zhì)玻璃體為典型的非晶物質(zhì)氧化物玻璃金屬玻璃非晶半導(dǎo)體高分子化合物玻璃體物質(zhì)在一定條件下，晶體非晶體石英晶體石英玻璃迅速冷卻如11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-5液晶

熔點(diǎn)清亮點(diǎn)不能流動(dòng)能流動(dòng)能流動(dòng)各向異性各向異性各向同性液晶——有些有機(jī)物質(zhì)熔化后在一定的溫度范圍內(nèi)微粒的分布仍部分地保持著遠(yuǎn)程有序性，因而仍部分地保持各向異性，這種介于液態(tài)和固態(tài)之間的各向異性凝聚流體即為液晶。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第一節(jié)結(jié)束

第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第二節(jié)離子晶體及其性質(zhì)無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-1-1離子晶體的特征和性質(zhì)

晶體類(lèi)型結(jié)點(diǎn)粒子種類(lèi)粒子間作用力一般性質(zhì)物質(zhì)示例離子晶體陽(yáng)、陰離子靜電引力熔點(diǎn)較高、略硬、脆,熔體、溶液易導(dǎo)電活潑金屬氧化物、鹽類(lèi)NaFNa+、F-硬度2~2.5,熔點(diǎn)993℃MgF2Mg2+、F-硬度5,熔點(diǎn)1261℃F-

Na+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+_+11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-2-2離子晶體中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

AB型：NaCl型、CsCl型、立方ZnS型Cl-

Na+晶格類(lèi)型:面心立方陽(yáng)離子配位數(shù)：6陰離子配位數(shù)：6例KI、LiF、NaBr、

MgO、CaSNaCl型

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶胞類(lèi)型：簡(jiǎn)單立方陽(yáng)離子配位數(shù)：8陰離子配位數(shù)：8例TlCl、CsBr、CsICsCl型Cl-Cs+晶類(lèi)型胞：面心立方陽(yáng)離子配位數(shù)：4陰離子配位數(shù)：4例BeO、ZnSeZnS型S2-Zn2+11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶胞：正立方形陽(yáng)離子配位數(shù)：8陰離子配位數(shù)：8例TlCl、CsBr、CsICsCl型ZnS型晶胞：正立方形陽(yáng)離子配位數(shù)：4陰離子配位數(shù)：4例BeO、ZnSeCl-Cs+S2-Zn2+外界條件變化時(shí)，晶體類(lèi)型也能改變?nèi)鏑sCl

常溫下CsCl型高溫下NaCl型同質(zhì)多晶現(xiàn)象：化學(xué)組成相同而晶體構(gòu)型不同的現(xiàn)象11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-2-3離子晶體的穩(wěn)定性晶格能——標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，拆開(kāi)1mol離子晶體變?yōu)闅鈶B(tài)離子所需吸收的能量離子晶體的晶格能NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g)298.15℃標(biāo)準(zhǔn)態(tài)Ｕ＝786kJ·mol-1晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)離子晶體的穩(wěn)定性NaCl型NaINaClNaBrNaFBaOSrOCaOMgO離子電荷11112222核間距/pm318294279231277257240210晶格能kJ·mol-17047477859233054322334013791熔點(diǎn)/℃6617478019931918243026142852硬度(金剛石=10)－－2.52~2.53.33.54.55.5電荷相同，核間距越小，晶格能越大。離子電荷數(shù)越多，晶格能越大。晶格能越大，熔點(diǎn)越高，硬度越大。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶格能的計(jì)算Na(g)H1Na+(g)H3Na(s)+1/2Cl2(g)NaCl(s)H6

H1=S=108.8kJ·mol－1

，Na(s)

的升華熱S；

H2=1/2D=119.7kJ·mol－1

，Cl

2(g)

的離解能D的一半；

H2Cl(g)H4Cl－(g)H5+波恩-哈勃循環(huán)11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)Na(g)H1Na+(g)H3Na(s)+1/2Cl2(g)NaCl(s)H6H2Cl(g)H4Cl－(g)H5+

H3=I1=496kJ·mol－1

，Na的第一電離能I1；

H4=-E=-348.7kJ·mol－1，Cl

的電子親合能E的相反數(shù)；

H5=－U=?，

NaCl

的晶格能U的相反數(shù)；11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)Na(g)H1Na+(g)H3Na(s)+1/2Cl2(g)NaCl(s)H6H2Cl(g)H4Cl－

(g)H5+

H6=fHm?=-410.9kJ·mol－1

，NaCl的標(biāo)準(zhǔn)生成熱。由蓋斯定律H6=H1+H2+H3+H4+H5

所以H5=H6－(H1+H2+H3+H4)

即U=H1+H2+H3+H4－H6

=S+1/2D+I1

－E－fHm?

U=108.8+119.7+496-348.7+410.9=786.7(kJ·mol-1)11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)利用蓋斯定律，也可以計(jì)算NaCl

的離子鍵的鍵能。

NaCl(g)Na(g)+Cl(g)H=Ei

Na+(g)H1H4H2Cl－(g)H3+

NaCl(s)

Na(g)+Cl(g)NaCl(g)

H5=－Ei11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第二節(jié)結(jié)束

第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第三節(jié)原子晶體和分子晶體無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-3-1原子晶體

金剛石、單質(zhì)硅、單質(zhì)硼、碳化硅、石英、氮化硼

熔點(diǎn)高硬度大不導(dǎo)電

共價(jià)鍵

原子原子晶體物質(zhì)示例一般性質(zhì)粒子間作用力結(jié)點(diǎn)粒子種類(lèi)晶體類(lèi)型實(shí)例硬度9.5,熔點(diǎn)2700℃共價(jià)鍵C原子Si原子金剛砂

硬度10,熔點(diǎn)>3550℃共價(jià)鍵C原子

金剛石

金剛石每個(gè)C原子的四個(gè)sp3雜化與相鄰四個(gè)C原子以C－C(σ鍵)結(jié)合形成正四面體。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-3-2分子晶體

晶體類(lèi)型結(jié)點(diǎn)粒子種類(lèi)粒子間作用力一般性質(zhì)物質(zhì)示例分子晶體分子分子間力(氫鍵)熔點(diǎn)低硬度小不導(dǎo)電易揮發(fā)稀有氣體多數(shù)非金屬單質(zhì)非金屬之間化合物、有機(jī)化合物干冰CO2分子

分子間力冰H2O分子分子間力氫鍵氧原子碳原子11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第三節(jié)結(jié)束

第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第四節(jié)金屬晶體無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-4-1金屬晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)晶體類(lèi)型結(jié)點(diǎn)粒子種類(lèi)粒子間作用力一般性質(zhì)物質(zhì)示例金屬晶體金屬原子金屬陽(yáng)離子金屬鍵熔點(diǎn)、硬度差別大導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性好,有金屬光澤金屬合金CuCu原子Cu離子

金屬鍵熔點(diǎn)Hg-38.87℃、W3410℃

硬度Na0.4、Cr9.0金屬單質(zhì)晶體中，金屬原子采取盡可能緊密堆積方式，所以一般金屬密度較大每個(gè)原子被較多的相同原子包圍，一般配位數(shù)較大11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)等徑圓球的三種密堆積基本構(gòu)型ABCAABAABA配位數(shù)=12配位數(shù)=12配位數(shù)=8面心立方密堆積六方密堆積體心立方密堆積11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-4-2金屬鍵

金屬鍵——自由電子氣把金屬陽(yáng)離子“膠合”成金屬晶體的結(jié)合力含義金屬原子的電負(fù)性和電離能較小，價(jià)電子容易脫離原子的束縛，在陽(yáng)離子之間可以自由運(yùn)動(dòng)，形成離域的自由電子氣。特征:無(wú)飽和性和方向性使金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-4-3金屬的能帶理論

應(yīng)用分子軌道理論研究金屬晶體中原子間的結(jié)合力，逐漸發(fā)展成金屬鍵的能帶理論。把一塊金屬看作一個(gè)大分子，用分子軌道理論來(lái)描述金屬晶體內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。假定原子核位于金屬晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上，構(gòu)成一個(gè)聯(lián)合核勢(shì)場(chǎng)，電子分布在分子軌道內(nèi)，而價(jià)電子作為自由電子(即離域電子)，可在晶體內(nèi)金屬原子間運(yùn)動(dòng)，不屬于任何一個(gè)原子。金屬晶體塊的大分子概念11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶概念假如一塊鋰金屬有n個(gè)原子組成，n個(gè)2s原子軌道組成n個(gè)分子軌道，這n個(gè)分子軌道的能級(jí)非常接近，幾乎形成能量連續(xù)的能帶。能帶——由n條能級(jí)相同的原子軌道組成能量幾乎連續(xù)的n條分子軌道2s能帶——由2s原子軌道組成的能帶11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)如Li1s22s11s分子軌道能帶按能帶的能級(jí)和電子在能帶中的分布不同，能帶有多種：滿帶，導(dǎo)帶和禁帶能帶種類(lèi)滿帶：充滿電子的低能量能帶導(dǎo)帶禁帶滿帶n個(gè)2sn個(gè)1s半滿滿能量原子軌道能帶電子充填情況11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)●導(dǎo)帶：未充滿電子的能帶

導(dǎo)帶禁帶滿帶n個(gè)2sn個(gè)1s半滿滿能量原子軌道能帶電子充填情況如Li1s22s12s分子軌道能帶有空的分子軌道存在，在這種能帶的電子，只要吸收微小的能量，就能躍遷到帶內(nèi)能量稍高的空軌道上運(yùn)動(dòng)，從而使金屬具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱作用。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)導(dǎo)帶禁帶滿帶n個(gè)2sn個(gè)2s半滿滿能量原子軌道能帶電子充填情況如Li1s22s11s能帶和2s能帶之間的間隙禁帶是電子的禁區(qū),電子是不能在此停留的。若禁帶不太寬,電子獲能量可從滿帶越過(guò)禁帶躍遷到導(dǎo)帶;若禁帶太寬,躍遷難以進(jìn)行。禁帶：相鄰的能帶間的間隙11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶的重疊金屬的緊密堆積結(jié)構(gòu)使金屬原子核間距一般都很小，使形成的能帶之間的間隙一般也都很小，甚至?xí)霈F(xiàn)重疊現(xiàn)象11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶理論可解釋金屬的某些物理性質(zhì)導(dǎo)電能量導(dǎo)帶禁帶滿帶導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體導(dǎo)體:在外電場(chǎng)下，導(dǎo)帶中的電子在能帶中做定向運(yùn)動(dòng)，形成電流而導(dǎo)電絕緣體:電子都在滿帶上，且禁帶較寬，難以躍遷,不能導(dǎo)電

半導(dǎo)體:禁帶較窄,滿帶中的電子易被激發(fā),越過(guò)禁帶到導(dǎo)帶上，增加導(dǎo)電能力。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶理論可解釋金屬的某些物理性質(zhì)金屬光澤能量導(dǎo)帶禁帶滿帶導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體光照時(shí)，導(dǎo)帶中的電子可吸收光能躍遷到能量較高的能帶上，當(dāng)電子返回時(shí)把吸收的能量又發(fā)射出來(lái)，使金屬具有金屬光澤。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶理論可解釋金屬的某些物理性質(zhì)導(dǎo)熱性能量導(dǎo)帶禁帶滿帶導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體局部加熱時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)和核的振動(dòng)，可進(jìn)行傳熱，使金屬具有導(dǎo)熱性。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)能帶理論可解釋金屬的某些物理性質(zhì)延展性能量導(dǎo)帶禁帶滿帶導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體受力作用時(shí),原子在導(dǎo)帶中自由電子的潤(rùn)滑下,可以相互滑動(dòng),而能帶并不被破壞。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第四節(jié)結(jié)束

第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第五節(jié)混合型晶體和晶體缺陷無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-5-1混合型晶體

晶體內(nèi)同時(shí)存在著若干種不同的作用力，具有若干種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，這類(lèi)晶體稱(chēng)為混合型晶體。如石墨335pm142pmC原子以sp2雜化，鍵角為120

，形成無(wú)數(shù)個(gè)正六邊形組成的平面，平面相互平行。每個(gè)C原子剩下的一個(gè)p電子形成大π鍵。

石墨層與層之間的結(jié)合力較弱，各層較易滑動(dòng)，因而可用作鉛筆芯和潤(rùn)滑劑。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-5-2實(shí)際晶體的缺陷及其影響如果晶體內(nèi)部每個(gè)粒子的排列完全符合其排列規(guī)律，稱(chēng)其為理想晶體。但實(shí)際上是不可能形成的，形成時(shí)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的缺陷。結(jié)晶時(shí)，由于微晶體晶面取向不可能完全相同，使得長(zhǎng)成的晶體外形發(fā)生不規(guī)則變化。結(jié)晶時(shí)，若某個(gè)晶面吸附了雜質(zhì)，使長(zhǎng)成的晶體外形也可發(fā)生變化。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶體點(diǎn)缺陷的基本類(lèi)型：

空穴缺陷、置換缺陷、間充缺陷間充置換空穴空穴缺陷：晶體內(nèi)某些晶格結(jié)點(diǎn)位置上缺少粒子，出現(xiàn)空穴。置換缺陷：晶格結(jié)點(diǎn)上的某些粒子被少量別的粒子取代。間充缺陷：組成晶體粒子的堆積空隙處，被外來(lái)粒子所填充。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)晶體中的缺陷對(duì)晶體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。如純鐵中加入少量C或某些金屬，可制得各種性能的優(yōu)質(zhì)合金鋼純鍺中加入微量Ga或As，可強(qiáng)化其半導(dǎo)體性能11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-5-3實(shí)際晶體的鍵型變異實(shí)際晶體中,各結(jié)點(diǎn)粒子間的結(jié)合力,只有少數(shù)屬于純粹離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵或分子間力。多數(shù)晶體屬于混合鍵型或過(guò)渡鍵型。NaFNa2OMgF2

Na3PMgOAlF3

NaPb3Mg3P2Al2O3SiF4

Na2TlMg2SiAlPSiO2PF5

NaHg2Mg3Al2—SiP2P2O5SF6

Na—Mg—Al—Si—P—S—F離子鍵金屬鍵共價(jià)鍵鍵型過(guò)渡現(xiàn)象又稱(chēng)鍵型變異

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第五節(jié)結(jié)束

第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)第七章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第六節(jié)離子極化對(duì)物質(zhì)性質(zhì)影響無(wú)機(jī)化學(xué)多媒體電子教案11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)有些物質(zhì)，離子電荷相同，離子半徑極為相近，性質(zhì)上差別卻很大。如離子電荷r+/pm

溶解性

NaClNa++195易溶于水CuClCu++196難溶于水說(shuō)明影響離子晶體的性質(zhì)除了離子電荷、離子半徑外，還有離子的電子構(gòu)型。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-6-1離子的電子構(gòu)型

簡(jiǎn)單陰離子的電子構(gòu)型：ns2np68電子構(gòu)型陽(yáng)離子外電子層電子分布式離子電子構(gòu)型實(shí)例1s22(稀有氣體型)Li+、Be2+ns2np68(稀有氣體型)Na+、Mg2+Al3+、Sc3+、Ti4+ns2np6nd1-99~17Cr3+、Mn2+Fe2+、Fe3+

、Cu2+ns2np6nd1018Ag+、Zn2+、Cd2+Hg2+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns218+2Sn2+、Sb3+、Bi3+11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)7-6-2離子極化概念

離子極化－＋＋－＋－+_+_對(duì)于孤立的簡(jiǎn)單離子來(lái)說(shuō)，離子電荷分布基本上是球形對(duì)稱(chēng)的，離子本身的正、負(fù)電荷中心重合,不存在偶極。電場(chǎng)中，離子的原子核和電子受電場(chǎng)的作用，離子會(huì)發(fā)生變形,產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，這種過(guò)程稱(chēng)為離子極化。11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)離子極化離子晶體中,都是帶電的粒子,本身就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng),而使周?chē)徑碾x子極化,所以離子極化現(xiàn)象普遍存在于離子晶體中。離子晶體中的離子極化是相互極化，即陽(yáng)離子的電場(chǎng)使陰離子極化，同時(shí)陰離子的電場(chǎng)也使陽(yáng)離子極化。離子極化的強(qiáng)度取決于：離子的極化力、離子的變形性11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)離子極化力離子的極化力是離子本身的電場(chǎng)使周?chē)徑x子極化變形能力。離子的電荷越多，半徑越小，產(chǎn)生的電場(chǎng)越強(qiáng)，極化力越強(qiáng)。離子電荷相同，半徑相近時(shí)，離子的電子構(gòu)型對(duì)極化力的影響：離子電子構(gòu)型18+2、18、29~178極化力

>>實(shí)例

Ag+、Cu+

、Hg2+Sn2+、Pb2+、Bi3+Li+、Be2+Cr3+、Fe2+

Mn2+、Cu2+Na+、Sc3+Mg2+Al3+

11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)離子極化率——離子在單位電場(chǎng)中被極化所產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極矩μ(誘導(dǎo)偶極矩)

α=

E(電場(chǎng)強(qiáng)度)離子α/(10-40C·m2·V-1)離子α/(10-40C·m2·V-1)Li+0.034OH－1.95Na+0.199F－1.16Ca2+0.52Cl－4.07B3+0.0033Br－5.31Ag+1.91O2-4.32Hg2+1.39S2-11.3E一定時(shí),μ越大,α越大,即離子變形性越大

變形性體積大的陰離子半徑小、多電荷

18、18+2構(gòu)型>

稀有氣體構(gòu)型電荷少的陽(yáng)離子陽(yáng)離子11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)離子極化規(guī)律一般來(lái)說(shuō)，陽(yáng)離子由于帶正電荷，外電子層電子少，所以極化力較強(qiáng)，變形性不大。陰離子半徑一般較大，外電子層電子多，所以容易變形，極化力較弱。因此，當(dāng)陽(yáng)陰離子相互作用時(shí)，多數(shù)的情況下，僅考慮陽(yáng)離子對(duì)陰離子的極化作用11/27/2023無(wú)機(jī)化學(xué)一般規(guī)律A.陰離子半徑相同時(shí),陽(yáng)離子電荷越多,陰離子越容易被極化,產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極越大。B.陽(yáng)離子電荷相同時(shí),陽(yáng)離子半徑越大,陰離子被極化的程度越小,產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極越小。C.陽(yáng)離子電荷相同,半徑大小相近時(shí),陰離子越大,越容易被極化,產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極越大。B+++-+-+-+C-+-+-++++11/