選論——離子鍵理論和離子極化理論P(yáng)PT課件

1、 但近代實(shí)驗(yàn)證明，即使電負(fù)性最小的但近代實(shí)驗(yàn)證明，即使電負(fù)性最小的Cs和電負(fù)性最大的和電負(fù)性最大的F形成的形成的CsF，離子鍵也只占，離子鍵也只占92%，仍有，仍有8%為共價(jià)鍵。因?yàn)闉楣矁r(jià)鍵。因?yàn)樵陔x子化合物中，在離子化合物中，正負(fù)離子的原子軌道或多或少都會(huì)存在一正負(fù)離子的原子軌道或多或少都會(huì)存在一定的重疊定的重疊，使得離子化合物不可避免的存在一定的共價(jià)性，使得離子化合物不可避免的存在一定的共價(jià)性，所以所以不存在純粹的離子鍵不存在純粹的離子鍵。如如CsCl、NaCl等典型離子晶體，仍可用離子鍵理論解釋等典型離子晶體，仍可用離子鍵理論解釋 其性質(zhì)；其性質(zhì)；如如AgBr、AlCl3由于其離子鍵中含

2、較多共價(jià)鍵成分，故不由于其離子鍵中含較多共價(jià)鍵成分，故不能使用離子鍵理論，而應(yīng)使用能使用離子鍵理論，而應(yīng)使用離子極化理論離子極化理論來(lái)解釋其性質(zhì)。來(lái)解釋其性質(zhì)。第1頁(yè)/共19頁(yè)1.什么是離子極化什么是離子極化離子極化是指離子在其自身電場(chǎng)作用下，使周圍其離子極化是指離子在其自身電場(chǎng)作用下，使周圍其他離子的他離子的正負(fù)電荷重心不重合正負(fù)電荷重心不重合的過(guò)程。的過(guò)程。簡(jiǎn)單的說(shuō)，離子極化的含義就簡(jiǎn)單的說(shuō)，離子極化的含義就兩點(diǎn)兩點(diǎn)：使使離子鍵共價(jià)化離子鍵共價(jià)化，即使離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵；，即使離子鍵過(guò)渡到共價(jià)鍵；使使離子化合物共價(jià)化離子化合物共價(jià)化，即使離子化合物過(guò)渡到，即使離子化合物過(guò)渡到 共價(jià)化合物共

3、價(jià)化合物離子極化理論離子極化理論第2頁(yè)/共19頁(yè)2.離子極化理論要點(diǎn)離子極化理論要點(diǎn)離子極化的大小用離子極化的大小用極化作用極化作用的強(qiáng)弱來(lái)衡量；的強(qiáng)弱來(lái)衡量；極化作用的強(qiáng)弱與化合物的正負(fù)離子有關(guān)：極化作用的強(qiáng)弱與化合物的正負(fù)離子有關(guān)：對(duì)正離子而言，若其誘導(dǎo)作用越強(qiáng)，則極化作用越強(qiáng)；對(duì)正離子而言，若其誘導(dǎo)作用越強(qiáng)，則極化作用越強(qiáng)；對(duì)負(fù)離子而言，若其變形性越強(qiáng)，則極化作用越強(qiáng)；對(duì)負(fù)離子而言，若其變形性越強(qiáng)，則極化作用越強(qiáng)；正離子的誘導(dǎo)作用、負(fù)離子的變形性與其正離子的誘導(dǎo)作用、負(fù)離子的變形性與其所帶電荷，電所帶電荷，電子層結(jié)構(gòu)、離子半徑大小子層結(jié)構(gòu)、離子半徑大小有關(guān)。有關(guān)。第3頁(yè)/共19頁(yè)(1)(

4、1)正離子正離子正離子所帶電荷正離子所帶電荷越高越高，極化作用，極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)；正離子半徑正離子半徑越小越小，極化作用，極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)；不同電子層結(jié)構(gòu)的正離子，其極化作用大小的順序?yàn)椋翰煌娮訉咏Y(jié)構(gòu)的正離子，其極化作用大小的順序?yàn)椋?18e或或(18+2)e 917e 8e(2)(2)負(fù)離子負(fù)離子負(fù)離子所帶電荷負(fù)離子所帶電荷越低越低，極化作用，極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)；負(fù)離子半徑負(fù)離子半徑越大越大，極化作用，極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)；復(fù)雜負(fù)離子對(duì)稱性高，變形性差，極化作用復(fù)雜負(fù)離子對(duì)稱性高，變形性差，極化作用弱弱；（復(fù)雜負(fù)離子的中心原子化合價(jià)（復(fù)雜負(fù)離子的中心原子化合價(jià)越高越高，變形性，變形性越差越差）第

5、4頁(yè)/共19頁(yè)第5頁(yè)/共19頁(yè)(3)(3)相互極化作用相互極化作用 一般情況下，我們只考慮負(fù)離子的變形性，但一些電荷較低，一般情況下，我們只考慮負(fù)離子的變形性，但一些電荷較低，具有特定電子層結(jié)構(gòu)的正離子也容易變形，則此時(shí)正離子能產(chǎn)生具有特定電子層結(jié)構(gòu)的正離子也容易變形，則此時(shí)正離子能產(chǎn)生一個(gè)附加的極化作用，我們稱之為相互極化作用一個(gè)附加的極化作用，我們稱之為相互極化作用相互極化作用規(guī)律：相互極化作用規(guī)律：18e或或(18+2)e電子層結(jié)構(gòu)的正離子容易變形，能電子層結(jié)構(gòu)的正離子容易變形，能引起附加極化引起附加極化；對(duì)同族元素，周期表對(duì)同族元素，周期表自上而下自上而下，18e或或(18+2)e電子

6、層結(jié)構(gòu)的正電子層結(jié)構(gòu)的正 離子附加極化作用離子附加極化作用遞增遞增；在具有相同在具有相同18e或或(18+2)e電子層結(jié)構(gòu)的正離子化合物中，負(fù)離電子層結(jié)構(gòu)的正離子化合物中，負(fù)離 子變形性子變形性越大越大，附加極化作用，附加極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)。第6頁(yè)/共19頁(yè)(4)反極化作用(適用于含氧酸和含氧酸鹽)中心N原子電荷高，極化作用強(qiáng)使O原子靠近N原子部分呈”電性由于H原子半徑很小很小，且?guī)д姾烧姾桑瑥亩筄原子極化，其靠近H原子部分帶負(fù)電，因H原子極化作用效果與N相反，故稱其為反極化作用反極化作用兩端均帶”+”，互相排斥，從而降低了ON鍵的穩(wěn)定性，使化合物不穩(wěn)定+正離子所帶電荷越高半徑越小反極化作

7、用越強(qiáng)化合物越不穩(wěn)定第7頁(yè)/共19頁(yè)3.離子極化對(duì)化合物性質(zhì)的影響離子極化對(duì)化合物性質(zhì)的影響化合物顏色化合物顏色極化作用極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)，電子從負(fù)離子向正離子遷移，電子從負(fù)離子向正離子遷移更容易更容易，化合物顏色，化合物顏色更深更深；化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)極化作用極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向越大越大，使化學(xué)鍵共價(jià)，使化學(xué)鍵共價(jià)性性增加增加、化合物共價(jià)性、化合物共價(jià)性增加增加，使化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，使化合物熔點(diǎn)和沸點(diǎn)降低降低；化合物溶解度化合物溶解度極化作用極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向越大越大，使化合物共價(jià)，

8、使化合物共價(jià)性性增加增加，使化合物溶解度，使化合物溶解度降低降低；第8頁(yè)/共19頁(yè)二元化合物的熱穩(wěn)定性（分解溫度）二元化合物的熱穩(wěn)定性（分解溫度）當(dāng)給化合物加熱時(shí)，極化作用當(dāng)給化合物加熱時(shí)，極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向，使離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡傾向越越大大，使化學(xué)鍵共價(jià)性，使化學(xué)鍵共價(jià)性增加增加、化合物共價(jià)性、化合物共價(jià)性增加增加，使化合物熱穩(wěn)定性，使化合物熱穩(wěn)定性降低降低，分解溫度，分解溫度降低降低；含氧酸和含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性含氧酸和含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性含氧酸根負(fù)離子含氧酸根負(fù)離子相同相同，正離子，正離子不同不同：正離子反極化作用正離子反極化作用越強(qiáng)越強(qiáng)，含氧酸（鹽）熱穩(wěn)定性，含氧酸

9、（鹽）熱穩(wěn)定性越低越低；正離子正離子相同相同，含氧酸根負(fù)離子，含氧酸根負(fù)離子不同不同：若含氧酸根負(fù)離子的中心原子化合價(jià)若含氧酸根負(fù)離子的中心原子化合價(jià)越高越高，則其抵抗正離子反極化，則其抵抗正離子反極化作用的能力作用的能力越強(qiáng)越強(qiáng)，本身被反極化作用影響，本身被反極化作用影響越小越小，含氧酸（鹽）熱穩(wěn)，含氧酸（鹽）熱穩(wěn)定性定性越高越高；第9頁(yè)/共19頁(yè)4.離子鍵理論和離子極化理論的應(yīng)用離子鍵理論和離子極化理論的應(yīng)用判斷化合物為判斷化合物為典型離子化合物典型離子化合物還是還是具有共價(jià)性的離子具有共價(jià)性的離子 化合物化合物，判斷方法如下：，判斷方法如下：經(jīng)驗(yàn)法：根據(jù)我們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)直接判斷，如經(jīng)驗(yàn)法：

10、根據(jù)我們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)直接判斷，如KCl是典型離是典型離子化合物，子化合物，HCl是典型的可以電離的共價(jià)化合物；是典型的可以電離的共價(jià)化合物；觀察法：若化合物中有可產(chǎn)生較強(qiáng)極化作用的正負(fù)離子，觀察法：若化合物中有可產(chǎn)生較強(qiáng)極化作用的正負(fù)離子，則化合物為具有共價(jià)性的離子化合物，否則為典型離子化則化合物為具有共價(jià)性的離子化合物，否則為典型離子化合物；合物；典型離子化合物用典型離子化合物用離子鍵理論離子鍵理論，具有共價(jià)性的離子化合，具有共價(jià)性的離子化合 物用物用離子極化理論離子極化理論。第10頁(yè)/共19頁(yè)化合物性質(zhì)離子鍵強(qiáng)度越大（晶格能越大）極化作用越強(qiáng)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)溶解度熱穩(wěn)定性顏色深深第11頁(yè)/共19頁(yè)

11、5.例題例題1、試解釋AgCl，AgBr，AgI顏色由白色變到淡黃色再到黃色。2、比較下列各組化合物的熔、沸點(diǎn)高低(1)NaCl、NaBr(2)ZnI2、HgI2(3)FeCl3、FeBr3(4)CaO、KCl(5)CaCl2、ZnCl2(6)MgO、Al2O3(7)FeCl3、FeCl2(8)CaCl2、GeCl2(1)NaCl NaBr(2)ZnI2 HgI2(3)FeCl3 FeBr3(4)CaO KCl(5)CaCl2 ZnCl2(6)MgO Al2O3(7)FeCl3 GeCl2第12頁(yè)/共19頁(yè)3、比較下列各組化合物的溶解度(1)NaCl、CuCl(2)AgF，AgCl，AgBr，

12、AgI(1)NaCl CuCl(2)AgF AgCl AgBr AgI第13頁(yè)/共19頁(yè)4、比較下列各組化合物的熱穩(wěn)定性(分解溫度)(1) CaSO4、CdSO4(2) MnSO4、Mn2(SO4)3(3) SrSO4、MgSO4(4) Na2SO4、MgSO4(5) HNO3、HNO2(6) Na2CO3、NaHCO3(7) ZnO、HgO(8) Cu2O、Ag2O(9) BaCO3 、PbCO3(1) CaSO4 CdSO4(2) MnSO4 Mn2(SO4)3(3) SrSO4 MgSO4(4) Na2SO4 MgSO4(5) HNO3 HNO2(6) Na2CO3 NaHCO3(7)

13、ZnO HgO(8) Cu2O Ag2O(9) BaCO3 PbCO3第14頁(yè)/共19頁(yè)(10) Na2CO3 Ag2S2O3(12) Na2SO3 Cu(NO3)2(14) FeBr3 FeBr2(15) HNO3 MnCO3(10) Na2CO3、K2CO3(11) Na2S2O3、Ag2S2O3(12) Na2SO3、Na2SO4(13) AgNO3、Cu(NO3)2(14) FeBr3、FeBr2(15) HNO3、LiNO3(16) CaCO3、MnCO3第15頁(yè)/共19頁(yè)5、試解釋酸性高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性。6、已知硫酸鹽的熱分解溫度數(shù)據(jù)如下： MgSO4 CaSO4 SrSO4 CdSO4 MnSO4 Mn2(SO4)3 895 1149 1374 826 755 300(1)試解釋上述分解溫度數(shù)據(jù)；(2)與硫酸鹽相比，碳酸鹽熱穩(wěn)定性如何？并解釋原因；(3)對(duì)BaSO4、ZnSO4的分解溫度區(qū)間做出估計(jì)。解：(3) BaSO4分解溫度大于1374 ZnSO4分解溫度小于755，大于300第16頁(yè)/共19頁(yè)6.離子極化理論的適用范圍和局限性離子極化理論的適用范圍和局限性(