第三節(jié)-離子鍵、配位鍵與金屬鍵.ppt

第3節(jié)離子鍵 配位鍵與金屬鍵 一 離子鍵 那些原子間可以形成離子鍵 1 離子鍵的形成 當電負性較小的金屬元素的原子與電負性較大的非金屬元素的原子相互接近到一定程度時 容易發(fā)生電子得 失而形成陰 陽離子 陰 陽離子之間的靜電作用 離子鍵形成穩(wěn)定的化合物 1 活潑金屬元素 Na K Ca Mg與活潑非金屬元素O S F Cl之間易形成離子鍵 即元素周期表中 A A主族元素和 A A之間易形成離子鍵 2 等原子團也能與活潑的非金屬或金屬元素形成離子鍵 強堿與大多數(shù)鹽都存在離子鍵 定義 成鍵微粒 相互作用 成鍵過程 含有離子鍵的化合物就是離子化合物 回顧離子鍵概念 陰陽離子 靜電作用 靜電引力和斥力 陰陽離子接近到某一定距離時 吸引和排斥達到平衡 就形成了離子鍵 陰陽離子間通過靜電作用形成的化學鍵 2 離子鍵的實質(zhì) 在離子化合物中 根據(jù)庫侖定律 陰 陽離子之間的靜電引力 在形成離子鍵時 陰陽離子間存在引力和斥力 當引力和斥力達到平衡時 體系的能量最低 形成最穩(wěn)定的離子化合物 靜電作用 離子鍵的強弱 一般說來 離子電荷越多 陰 陽離子的核間距越小 即離子半徑越小 則離子鍵越強 從元素電負性的角度來看 成鍵原子所屬元素的電負性差值越大 原子間越容易發(fā)生電子得失 形成離子鍵 離子鍵也越強 一般情況 兩元素電負性差值 1 7 離子鍵越強 離子化合物的熔 沸點越高 氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu) 3 離子鍵的特征 由于離子鍵沒有方向性和飽和性 因此以離子鍵相結(jié)合的化合物傾向于形成晶體 使每個離子周圍排列盡可能多的帶異性電荷的離子 達到降低體系能量的目的 閱讀 P51 注意 陽離子與陰離子半徑比值越大 離子周圍所能容納帶異性電荷離子的數(shù)目就越多 CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖 學海無涯 離子的極化 在電場的作用下產(chǎn)生的離子中的電子分布發(fā)生偏移的現(xiàn)象稱為離子的極化 離子的極化可能導致陰陽離子的外層軌道發(fā)生重疊 從而使得許多離子鍵不同程度地帶一些共價性 二 配位鍵 NH3 H NH4 共用電子由一個原子單方面提供而不是由雙方共同提供 1 配位鍵的形成 2 形成配位鍵的條件 一方是能夠提供孤對電子的原子 另一方是具有能夠接受孤對電子的空軌道的原子 配位鍵常用符號A B 3 配合物 由提供孤電子對的配體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配合物 組成 價電子層的部分d軌道和s d軌道是空軌道的過渡金屬的原子或離子和含有孤對電子的分子 例如CO NH3 H2O 或離子 如Cl NO2 CN 內(nèi)界是配位單元 外界是簡單離子 內(nèi)外界之間是完全電離的 K3 Cr CN 6 內(nèi)界 外界 內(nèi)界又由中心離子 或原子 和配位體及配位數(shù)構(gòu)成 內(nèi)界與外界 4 配合物的組成 Cu NH3 4 SO4 在Fe3 Cu2 Zn2 Ag H2O NH3 F CN CO中 哪些可以作為中心離子 哪些可以作為配體 中心原子 Fe3 Cu2 Zn2 Ag 配位體 H2O NH3 F CN CO 問題解決 探究實驗 54頁 向盛有AgNO3溶液的試管里逐滴的加入氨水 向盛有CuSO4溶液的試管里逐滴的加入氨水 根據(jù)實驗分析出現(xiàn)現(xiàn)象的原因 實驗已知氫氧化銅與足量氨水反應后溶解是因為生成了 Cu NH3 4 2 其結(jié)構(gòu)簡式為 配體有孤電子對 中心離子有空軌道 血紅素 葉綠素 維生素B12 維爾納 Werner A 1866 1919 瑞士無機化學家 因創(chuàng)立配位化學而獲得1913年諾貝爾化學獎 配位化學的奠基人 維爾納 中國無機化學家和教育家 1981年當選為中國科學院化學部學部委員 長期從事無機化學和配位化學的研究工作 是中國最早進行配位化學研究的學者之一 戴安邦 1901 1999 容易導電 導熱 有延展性 有金屬光澤等 金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢 1 共同的物理性質(zhì) 三 金屬鍵 2 金屬的結(jié)構(gòu) 金屬單質(zhì)中金屬原子之間怎樣結(jié)合的 金屬陽離子和自由電子 金屬原子脫落來的價電子形成遍布整個晶體的 自由流動的電子 被所有原子所共用 從而把所有的原子維系在一起 3 組成粒子 4 金屬鍵及實質(zhì) 在金屬晶體中 金屬陽離子和自由電子之間的強的相互作用 這是化學鍵的又一種類型 金屬鍵特征 無方向性 無飽和性 自由電子被許多金屬離子所共有 即被整個金屬所共有 無方向性 飽和性 1 金屬為什么易導電 在金屬晶體中 存在著許多自由電子 這些自由電子的運動是沒有一定方向的 但在外加電場的條件下自由電子就會發(fā)生定向運動 因而形成電流 所以金屬容易導電 5 金屬鍵及金屬性質(zhì) 2 金屬為什么易導熱 金屬容易導熱 是由于自由電子運動時與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分 從而使整塊金屬達到相同的溫度 3 金屬為什么具有較好的延展性 金屬晶體中由于金屬離子與自由電子間的相互作用沒有方向性 各原子層之間發(fā)生相對滑動以后 仍可保持這種相互作用 因而即使在外力作用下 發(fā)生形變也不易斷裂 金屬的延展性 金屬晶體結(jié)構(gòu)具有金屬光澤和顏色 由于自由電子可吸收所有頻率的光 然后很快釋放出各種頻率的光 因此絕大多數(shù)金屬具有銀白色或鋼灰色光澤 而某些金屬 如銅 金 銫 鉛等