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1、第六节离子极化对物质性质影响第七章固体结构与性质第六节离子极化对物质性质影响无机化学多媒体电子教案有些物质，离子电荷相同，离子半径极为相近，性质上差别却很大。如离子电荷r+/pm溶解性NaClNa++195易溶于水CuClCu++196难溶于水说明影响离子晶体的性质除了离子电荷、离子半径外，还有离子的电子构型。7-6-1离子的电子构型7-6-1离子的电子构型简单阴离子的电子构型：ns2np68电子构型阳离子外电子层电子分布式离子电子构型实 例1s22(稀有气体型)Li+、Be2+ns2np68(稀有气体型)Na+、Mg2+Al3+、Sc3+
2、、Ti4+ns2np6nd1-99~17Cr3+、Mn2+Fe2+、Fe3+、Cu2+ns2np6nd1018Ag+、Zn2+、Cd2+Hg2+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns218+2Sn2+、Sb3+、Bi3+7-6-2离子极化概念7-6-2离子极化概念离子极化－ ＋＋－＋－+_+_对于孤立的简单离子来说，离子电荷分布基本上是球形对称的，离子本身的正、负电荷中心重合,不存在偶极。电场中，离子的原子核和电子受电场的作用，离子会发生变形,产生诱导偶极，这种过程称为离子极化。离子极化离子晶体中,都是带电的粒子,本
3、身就会在其周围产生电场,而使周围邻近的离子极化,所以离子极化现象普遍存在于离子晶体中。离子晶体中的离子极化是相互极化，即阳离子的电场使阴离子极化，同时阴离子的电场也使阳离子极化。离子极化的强度取决于：离子的极化力、离子的变形性离子极化力离子的极化力是离子本身的电场使周围邻近离子极化变形能力。离子的电荷越多，半径越小，产生的电场越强，极化力越强。离子电荷相同，半径相近时，离子的电子构型对极化力的影响：离子电子构型18+2、18、29~178极化力实例Ag+、Cu+、Hg2+Sn2+、Pb2+、Bi3+Li+、Be2+Cr3+、Fe2+Mn2+
4、、Cu2+Na+、Sc3+Mg2+Al3+>>离子极化率——离子在单位电场中被极化所产生的诱导偶极矩μ(诱导偶极矩)α=E(电场强度)离子α/(10-40C·m2·V-1)离子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一定时,μ越大,α越大,即离子变形性越大变形性体积大的阴离子 半径小、多电荷18、18+2构型>稀有气体构型电荷少的阳离子 阳离子离子极化规律一般来说，
5、阳离子由于带正电荷，外电子层电子少，所以极化力较强，变形性不大。阴离子半径一般较大，外电子层电子多，所以容易变形，极化力较弱。因此，当阳阴离子相互作用时，多数的情况下，仅考虑阳离子对阴离子的极化作用一般规律A.阴离子半径相同时,阳离子电荷越多,阴离子越容易被极化,产生的诱导偶极越大。B.阳离子电荷相同时,阳离子半径越大,阴离子被极化的程度越小,产生的诱导偶极越小。C.阳离子电荷相同,半径大小相近时,阴离子越大,越容易被极化,产生的诱导偶极越大。B+++-+-+-+C-+-+-++++离子的附加极化作用当阳离子易变形时，除要考虑阳离子对阴离子
6、的极化作用外，还需考虑阴离子对阳离子的附加极化作用。－＋－＋－＋－＋－＋阳离子的诱导偶极加强对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大。阴离子被极化产生的诱导偶极使阳离子变形,产生诱导偶极。阳离子产生的诱导偶极加强了对阴离子的极化作用，使阴离子的诱导偶极增大，这种效应叫做附加极化作用。7-6-3离子极化对物质结构和性质的影响7-6-3离子极化对物质结构和性质的影响离子极化对键型的影响离子相互极化作用加强键的极性减小极化力强、变形性大的阳离子变形性大的阴离子相互接触时阳、阴离子相互极化作用显著，致使阳、阴离子外层轨道发生重叠，使离子键过渡到共
7、价键。离子极化对键型的影响卤化银AgFAgClAgBrAgI卤素离子半径/pm136181195216阳、阴离子半径和/pm262307321342实测键长/pm246277288299键型离子键过渡键型共价键X-半径增大，变形性增大与Ag+相互极化作用增强,键的极性减弱。Ag+为18电子构型，极化力强、变形性大离子极化对晶体构型的影响晶体中的离子在其平衡位置附近不断振动。B.当离子偏向异电荷离子时，产生诱导偶极,若阳离子极化力不强、阴离子变形性不大时,在热运动作用下，又返回原位置。—＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋——＋ABCC.若阳离子极化力强
8、、阴离子变形性大时,诱导偶极产生的附加引力,破坏了原有振动,缩短了离子间距离,使晶体向配位数减小的晶体构型转变。离子极化对晶体构型的影响卤化银AgClAgBrAgIr+/r-值0
