离子的极化
3.离子的极化总结

五、电荷迁移光谱
电荷迁移光谱常称为荷移光谱(C.T),是由配体轨道与 金属离子轨道之间的电子跃迁产生的。已知主要有三种形 式的电荷迁移:一种是配体阴离子向金属离子的电荷迁移, 另一种是金属向配体的电荷迁移,第三种是金属向金属的 电荷迁移。 通常电荷迁移跃迁比d-d跃迁需要较高的能量,因而 吸收峰一般出现在近紫外和紫外区,且吸收强度大,因为 是宇称允许,又是自旋允许的跃迁。 配体向金属离子的电荷跃迁(L→M)一般发生在含有 pπ 给予电子的配体和有空轨道的金属离子之间,这种跃 迁相当于金属离子被还原,配体被氧化,但一般并不实现 电子的完全转移。
三、离子极化对化合物的溶解度的影响
AgF 溶解度g/L 1800 溶度积 AgCl 0.03 AgBr 0.0055
教材P714
AgI 5.6*10-5
1.77*10-10 5.35*10-13 8.51*10-17
这主要是因为F-离子半径很小,不易发生变形,Ag+ 和F-的相互极化作用小,AgF属于离子型化合物,可溶于 水。银的其它卤化物,随着Cl→Br→I的顺序,共价程度 增强,它们的溶解度就依次递减了。 正一价Cu+的卤化物和Ag+的卤化物行为类似。 在这里要注意:影响无机化合物溶解度的因素是很多 的,但离子的极化往往起很重要的作用。
3.离子极化的结果 ① 键型过渡(离子键向共价键过渡)
如:AgF AgCl AgBr AgI
离子键 共价键
核间距缩短。
Ag+ I-
r/pm 126+216 (= 342)
3.离子的极化

还有在一种叫做黑金的化合物Cs2AuⅠAuⅢCl6中也存 在着[AuⅠCl2]- → [AuⅢCl4]-的电荷迁移过程
补充:离子极化
离子的极化率(α): 描述离子本身变形性的物理量。 离子的极化力(f ): 描述一个离子对其他离子变形的影响能力。
1.离子的极化率(α )
一般规律: ① 离子半径 r : r 愈大, 极化率α 愈大。 如α :Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+;F-<Cl-<Br-<I- ② 负离子极化率大于正离子的极化率。
极化作用增强、键的共价性增强→
卤化银的离子半径之和、实测键长、键型如下:
二、离子的极化对化学键型的影响
卤化银的离子半径之和/pm、实测键长/pm 、键型: AgF AgCl AgBr 259 307 322 246 277 288 离子型 过渡型 过渡型
AgI
346
299
共价型
三、离子极化对化合物的溶解度的影响
五、电荷迁移光谱
第二种:金属向配体的电荷迁移这里不予介绍。 第三种:金属离子向金属离子的电荷迁移跃迁发生在 一种金属以不同价态同时存在于一个体系之时,常呈强吸 收的光谱,这是由于发生了不同价态离子之间的电荷迁移, 故其光谱常称为混合价光谱,例如在深蓝色的普鲁士蓝 KFe[Fe(CN)6]中就发生了Fe2+→Fe3+的电荷迁移跃迁。 在钼蓝中,存在MoⅣ→MoⅤ的电荷跃迁。
另一方面在周围离子的作用下,本身发生变形。
阳、阴离子相互极化的结果,彼此的变形性增大,产 生诱导偶极矩加大,从而进一步加强了它们的极化能力。
二、离子的极化对化学键型的影响
阳阴离子结合成化合物时,如果相互间完全没有极化 作用,则其间的化学键纯属离子键。 实际上,相互极化的关系或多或少存在着,对于含dx 或d10电子的阳离子与半径或电荷高的阴离子结合时尤为
(完整版)极化作用和变形性

极化作用和变形性桂耀荣离子极化指的是在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。
离子极化理论认为,当正离子和负离子相互结合形成离子晶体时,如果相互间无极化作用,则形成的化学键应是纯粹的离子键.事实上正、负离子之间将发生程度不同的相互极化作用,这种相互极化作用将导致电子云发生变形,即负离子的电子云向正离子方向移动,同时正离子的电子云向负离子方向移动,也就是说正、负离子的电子云发生了重叠。
相互极化作用越强,电子云重叠的程度也越大,则键的极性也越减弱。
从而使化学键从离子键过渡到共价键。
一种离子使导电离子极化而变形的作用称为该离子的“极化作用”。
被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能称为该离子的“变形性”。
一般来说有阳离子极化作用占主要及阴离子变形占主要。
一、极化作用和变形性的规律以及相互极化和反极化作用1.阴离子的变形性(1)电子层结构相同的阴离子负电荷越大,变形性越大。
(2)电子层结构相同的阴离子的半径越大,变形性越大。
(3)复杂阴离子变形性通常不大,而且中心原子氧化数越高,变形性越小。
2.阳离子极化作用(1)离子正电荷越大,半径越小,极化作用越强.(2)就离子的外壳电子结构而论,离子极化作用依次为:8电子<9—17电子〈18电子和18+2电子这是因为有18电子电子层结构的离子,其最外层中的d电子对原子核有较小的屏蔽作用之故。
(3)对于外壳电子层结构相同的离子,电子层数越多,半径愈大,变形性越大。
3.相互极化(附加极化)虽然正离子和负离子都有极化作用和变形性两方面的性能,但负离子在正离子的极化作用下更易变形。
所以正离子主要表现为对负离子的极化作用,负离子主要表现为电子云的变形。
因此在讨论正、负离子间的相互极化时,往往着重的是正离子的极化作用及负离子的变形性。
但是当正离子的电子层构型为非稀有气体构型时,正离子也容易变形,此时要考虑正离子和负离子之间的相互极化作用。
离子极化理论参考资料

离子极化离子的极化(Ionic polarization)由法扬斯(Fajans)首先提出。
离子极化指的是在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。
离子极化能对金属化合物性质的影响简介离子极化在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。
离子极化使正、负离子之间在原静电相互作用的基础上又附加以新的作用,它是由离子在极化时产生的诱导偶极矩μ引起的。
μ与电场强度E的比值μ/E称为极化率,它可作为离子可极化性大小的量度。
正、负离子虽可互相极化,但一般说,由于正离子半径小,电子云不易变形,可极化性小,主要作为极化者;负离子恰好相反,是被极化者。
离子极化的结果使离子键成分减少,而共价键成分增加,从而产生一定的结构效应,影响化合物的物理、化学性质。
离子极化可使键力加强、键长缩短、键的极性降低以至结构型式变异,从离子晶体的高对称结构向层型结构过渡。
离子的极化a.离子在外电场或另外离子的影响下,原子核与电子云会发生相对位移而变形的现象,称为离子的极化。
b.极化作用(polarization power) 离子使异号离子极化的作用,称为极化作用。
c.极化率(或变形性)(polarizability) 被异号离子极化而发生电子云变形的能力,称为极化率或变形性。
(2) 无论是正离子或负离子都有极化作用和变形性两个方面,但是正离子半径一般比负离子小,所以正离子的极化作用大,而负离子的变形性大。
负离子对正离子的极化作用(负离子变形后对正离子电子云发生变形),称为附加极化作用。
(3) 离子的极化作用可使典型的离子键向典型的共价键过渡。
这是因为正、负离子之间的极化作用,加强了“离子对”的作用力,而削弱了离子对与离子对之间的作用力的结果。
离子极化作用的规律a.正离子电荷越高,半径越小,离子势φ(Z/ r)越大,则极化作用越强;b.在相同离子电荷和半径相近的情况下,不同电子构型的正离子极化作用不同:8电子构型 < 9-17电子构型 < (18,18+2) 电子构型例如: r(Hg)= 102pm, r(Ca)= 100pm,但Hg的极化作用大于Ca 解释:(i) 由于d态电子云空间分布的特征,使其屏蔽作用小(ii) 由于d态电子云本身易变形,因此d电子的极化和附加极化作用都要比相同电荷、相同半径的8电子构型的离子的极化和附加极化作用大。
3.离子的极化

四、离子极化对化合物的热稳定性的影响
BeCO3 分解温度K 分解温度K 373 MgCO3 813 CaCO3 1170 SrCO3 1462 BaCO3 1633
我们知道:离子电荷和离子电子构型相同时, 我们知道:离子电荷和离子电子构型相同时,离子半径越 离子所形成的正电场强度越大,极化作用越强; 小,离子所形成的正电场强度越大,极化作用越强;即 Be2+ > Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ 在这里,阳离子的极化作用实际上是阳离子向CO 在这里,阳离子的极化作用实际上是阳离子向CO32-离子争 的能力,所以有Be 夺取O 的能力最大, 夺O2-的能力,所以有Be2+夺取O2-的能力最大, Ba2+ 夺取 的能力最小, 的分解温度最低, O2-的能力最小, BeCO3 的分解温度最低,BaCO3的分解温 度最高。 度最高。
五、电荷迁移光谱
以MnO4-离子为例,Mn(Ⅶ)为d0组态,电子可从氧的 离子为例,Mn(Ⅶ)为 组态, 弱成键σ 轨道和p→ 轨道分别向金属离子的eg p→π eg轨道和 弱成键σ-轨道和p→π轨道分别向金属离子的eg轨道和 t2g轨道跃迁 因而MnO 在可见光区有很强的吸收。 轨道跃迁, t2g轨道跃迁,因而MnO4-在可见光区有很强的吸收。 另一个例子是Fe 离子的颜色, pH<0时 另一个例子是Fe3+离子的颜色,在pH<0时, 颜色是淡紫色的,但大多数Fe [Fe(H2O)6]3+颜色是淡紫色的,但大多数Fe3+离子化合物 如FeCl3、 FeBr3、 Fe(OH)3、 Fe2O3等却显示出棕色或黄 褐色,这是由于Cl 褐色,这是由于Cl-、 Br-、 OH-、 O2-等阴离子上原来带 有的负电荷有一部分分布到了Fe 离子上, 有的负电荷有一部分分布到了Fe3+离子上,即发生了由阴 离子向Fe 的部分电荷转移,产生电荷迁移吸收造成的。 离子向Fe3+的部分电荷转移,产生电荷迁移吸收造成的。
离子极化理论

离子极化离子的极化(Ionic polarization)由法扬斯(Fajans)首先提出。
离子极化指的是在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。
离子极化能对金属化合物性质的影响简介离子极化在离子化合物中,正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。
离子极化使正、负离子之间在原静电相互作用的基础上又附加以新的作用,它是由离子在极化时产生的诱导偶极矩μ引起的。
μ与电场强度E的比值μ/E称为极化率,它可作为离子可极化性大小的量度。
正、负离子虽可互相极化,但一般说,由于正离子半径小,电子云不易变形,可极化性小,主要作为极化者;负离子恰好相反,是被极化者。
离子极化的结果使离子键成分减少,而共价键成分增加,从而产生一定的结构效应,影响化合物的物理、化学性质。
离子极化可使键力加强、键长缩短、键的极性降低以至结构型式变异,从离子晶体的高对称结构向层型结构过渡。
离子的极化a.离子在外电场或另外离子的影响下,原子核与电子云会发生相对位移而变形的现象,称为离子的极化。
b.极化作用(polarization power) 离子使异号离子极化的作用,称为极化作用。
c.极化率(或变形性)(polarizability) 被异号离子极化而发生电子云变形的能力,称为极化率或变形性。
(2) 无论是正离子或负离子都有极化作用和变形性两个方面,但是正离子半径一般比负离子小,所以正离子的极化作用大,而负离子的变形性大。
负离子对正离子的极化作用(负离子变形后对正离子电子云发生变形),称为附加极化作用。
(3) 离子的极化作用可使典型的离子键向典型的共价键过渡。
这是因为正、负离子之间的极化作用,加强了“离子对”的作用力,而削弱了离子对与离子对之间的作用力的结果。
离子极化作用的规律a.正离子电荷越高,半径越小,离子势φ(Z / r)越大,则极化作用越强;b.在相同离子电荷和半径相近的情况下,不同电子构型的正离子极化作用不同:8电子构型 < 9-17电子构型 < (18,18+2) 电子构型例如: r(Hg)= 102pm, r(Ca)= 100pm,但Hg的极化作用大于Ca解释:(i) 由于d态电子云空间分布的特征,使其屏蔽作用小(ii) 由于d态电子云本身易变形,因此d电子的极化和附加极化作用都要比相同电荷、相同半径的8电子构型的离子的极化和附加极化作用大。
离子位移极化的特点
离子位移极化的特点离子极化Ionic Polarization在正、负离子相互极化的情况下,离子云的电子云将向被吸引的离子一方弯曲,正离子便吸引着电子云,被吸引的电子云越多,离子越带负电。
反之,电子云向正离子一方弯曲,负离子便带正电。
离子极化是一个复杂的过程,在不同的条件下有可逆极化和不可逆极化之分。
离子极化的结果(1)改变了离子的外形,正离子获得电子后体积将变小,而负离子获得电子后将变成正方体构型,不再是球形。
(2)改变了离子的对称性,正离子在获得一个或多个电子后,由无对称轴、对称中心的离子变成了具有对称中心和对称轴的离子,负离子获得电子后形状发生变化,如由一个球形变成一个正方体形。
(3)离子的空间构型改变后,稳定性变差,容易发生化学反应。
离子极化的影响因素(1)离子半径:半径愈小的正离子对电子的排斥愈大,半径愈大的负离子接纳电子的能力愈强,故愈容易发生极化。
所以在多元络合物中往往是半径较大的配位体与半径较小的中心离子结合。
(2)离子的电价:电价愈高的正离子对电子的吸引愈强,电价愈低的负离子提供电子的能力愈大,故也愈容易发生极化。
所以在多元络合物中往往是电价较高的配位体与电价较低的中心离子结合。
(3)离子的电子构型:正离子的电子构型越不规则,对电子的吸引能力越大。
如〔Cu(CN)〕2-具有平面正方形构型比〔Fe(CN)〕64-的不规则电子构型要稳定得多,因此〔Cu(CN)〕2-易被极化。
又如空轨道的半径较小的络离子易被极化,因为半径小的空轨道易与半径小的络合离子产生共价键或形成杂化轨道。
例如第3周期元素的某些络离子的稳定性大小顺序是Al3+>Sc3+>Ti4+>Cr2+>Mn2+>Fe3+>Co2+>Ni2+>Cu2+>Zn2+。
(4)外界条件的影响:水溶液中的无机化合物存在离解平衡和配位平衡。
这两种平衡都是受各种酸、碱的质子或根离子浓度以及溶剂浓度影响的。
同时低温水对阳离子的影响较大。
例如在水溶液中许多重金属阳离子形成稳定的络合物在水溶液中存在的时间较长。
离子极化效应
离子极化效应在日常生活中,我们经常听到“离子极化效应”这个名词,但是很少有人真正了解它的含义和影响。
离子极化效应是指当原子或分子中的正负电离中心发生变化时所引起的一种物理现象。
在化学、生物学以及材料科学领域,离子极化效应都扮演着重要的角色。
首先,让我们来看一下离子极化效应在化学领域的应用。
当原子或分子中的电子在外加电场的作用下发生位移,使得正负电离中心不重合时,就会产生离子极化效应。
这种效应会改变物质的极化性质,影响其化学性质。
在化学反应中,离子极化效应可以影响反应速率、选择性以及产物稳定性。
因此,化学家们通常会考虑到离子极化效应来设计合成路线或者优化反应条件。
在生物学领域,离子极化效应同样扮演着重要的角色。
生物体内的大部分化学反应都发生在水相环境中,而水分子是极性分子,具有很强的离子极化效应。
这种效应可以影响细胞内外的离子传递、蛋白质结构以及酶的催化作用。
例如,钙离子在神经元内外的浓度梯度可以引起神经元的兴奋或抑制,从而影响神经传导。
因此,研究人员常常会利用离子极化效应来解释生物学现象,并且寻找药物的靶点。
在材料科学领域,离子极化效应也具有重要的意义。
许多材料的性能与其离子极化效应密切相关。
例如,铁电材料具有自发极化现象,可以在外力作用下改变其电介质常数,从而实现电容器的微调。
而在电池材料中,锂离子的极化效应会影响电池的充放电性能,因此需要设计能够抑制离子极化的材料结构。
此外,在光电器件中,半导体材料的离子极化效应可以影响其光电转换效率,因此需要精确控制材料的结构和成分。
总的来说,离子极化效应在化学、生物学以及材料科学领域都具有重要的应用价值。
通过深入研究离子极化效应,我们可以更好地理解物质的性质和行为,为新材料的设计与合成提供理论基础。
在未来的研究中,我们还需不断探索离子极化效应的机制和应用,推动科学技术的发展和创新。
离子的极化名词解释
离子的极化名词解释离子是化学中一种常见的物质形态,它在反应中起着重要的角色。
离子的极化是指离子在溶液中的行为以及对周围溶剂和其他离子的相互作用。
离子的极化是化学中一个重要的概念,对于理解溶液的性质以及化学反应的机理具有关键的作用。
在讨论离子的极化之前,我们首先需要了解什么是离子。
离子是由一个或多个原子失去或获得了一个或多个电子而带有电荷的粒子。
正离子是失去一个或者多个电子的,带有正电荷;而负离子是获得一个或者多个电子的,带有负电荷。
离子在溶液中的极化行为是指离子在溶剂中的溶解和溶剂分子间的相互作用。
溶剂分子可以与离子相互作用,这种作用导致了溶液中离子和溶剂之间的极化现象。
离子的极化主要包括溶剂分子的静电吸引力和溶剂分子的取代。
首先我们来看离子和溶剂分子之间的静电吸引力。
离子带有正或者负的电荷,与溶剂分子中的带有相反电荷的部分产生静电吸引力。
比如,正离子与带有负电荷的溶剂分子中的氧原子形成静电吸引力,而负离子则与带有正电荷的溶剂分子中的氢原子产生吸引力。
这种静电吸引力使得离子在溶剂中形成一个由溶剂分子组成的“壳”,减小了离子的电荷对周围的电荷的影响。
其次,离子的极化还包括溶剂分子的取代作用。
溶剂分子可以与离子中的阳离子或者阴离子发生取代反应,将溶剂分子中的离子取代下来。
这种取代反应导致溶剂分子与离子之间的键的形成和断裂,以及溶解度和反应速率的变化。
离子的极化对于溶液的性质具有重要的影响。
首先,离子的极化影响溶液的电导率。
由于离子在溶液中会与溶剂分子形成静电吸引力,并且溶剂分子会与离子进行取代反应,离子在溶液中移动的能力会受到影响。
极化较强的离子会与溶剂分子形成较强的静电吸引力,使离子的移动速度减慢,从而导致溶液的电导率降低。
其次,离子的极化还影响溶液的溶解度。
溶解度是指在一定条件下溶剂中能够溶解的溶质的最大量。
离子与溶剂分子的相互作用会改变离子在溶液中的溶解度。
当离子与溶剂分子之间的相互作用强烈时,溶解度会降低;而当离子与溶剂分子之间的相互作用较弱时,溶解度会增加。
离子极化
离子极化对化合物性质的影响离子极化对化合物性质的影响曲江县曲仁一中许少生离子极化理论是离子键理论的重要补充。
离子极化理论认为:离子化合物中除了起主要作用的静电引力之外,诱导力起着很重要的作用。
离子本身带电荷,阴、阳离子接近时,在相反电场的影响下,电子云变形,正、负电荷重心不再重合,产生诱导偶极,导致离子极化,致使物质在结构和性质上发生相应的变化。
一、离子的极化作用和变形性离子极化作用的大小决定于离子的极化力和变形性。
离子使异号离子极化而变形的作用称为该离子的“极化作用”;被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能称为该离子的“变形性”。
虽然异号离子之间都可以使对方极化,但因阳离子具有多余的正电荷,半径较小,在外壳上缺少电子,它对相邻的阴离子起诱导作用显著;而阴离子则因半径较大,在外壳上有较多的电子容易变形,容易被诱导产生诱导偶极。
所以,对阳离子来说,极化作用应占主要地位,而对阴离子来说,变形性应占主要地位。
1.影响离子极化作用的主要因素(1)离子壳层的电子构型相同,半径相近,电荷高的阳离子有较强的极化作用。
例如:Al3+ > Mg2+ > Na+(3)离子的构型相同,电荷相等,半径越小,离子的极化作用越大。
但由于阳离子半径相互差别不大,所以,阳离子的电荷数越大,极化力越大。
为了衡量阳离子极化力,曾有许多人将正电荷数和半径综合起来找出统一的标度。
例如,卡特雷奇(G·H·Cartledge)以离子势φ=Z/r为标度;徐光宪以静电势能Z2/r为标度…等等。
这些都是经验公式,由于影响极化作用的因素较多,所以这些公式不能对所有离子都适用,还有许多例外。
2.影响离子变形性的主要因素(1)离子的电子层构型相同,正电荷越高的阳离子变形性越小。
例如:O2- > F- > Ne > Na+ > Mg2+ > Al3+ > Si4+(2)离子的电子层构型相同,半径越大,变形性越大。
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三.离子相互极化产生的影响
1. 离子相互极化可使离子键过渡到共价键
离子相互极化作用增强
键的极性减弱
如: NaCl 和
AgCl
离子键
共价键
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Na+和Ag+电荷相同,半径相近, 极化力: Na+小于Ag+ (Ag+:18电子构型 Na+:8电子构型) 变形性: Na+小于Ag+
与Cl-结合生成AgCl和NaCl后,NaCl仍以离子 键为主,属于离子键化合物;AgCl则由于Ag+离子 和Cl-离子的相互极化作用,使其带有相当部分的 共价键,离子键成分只占25%,所以AgCl 的极性
小于NaCl 。
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2. 离子相互极化可使晶格和晶体类型发生变化
(1)离子晶体的晶型向配位数减小的趋势变化 离子半径:F- < Cl- <Br- <I变 形 性:F- &l< AgBr < AgI
化合物的熔、沸点不仅与晶体构型有关,而且还 与离子间的极化作用有关。由于离子极化使化学键的 离子性百分数减小,共价性百分数增大,晶体构型随 离子极化作用的增强而由离子型向分子型转变,所以 离子间的极化作用往往使化合物的熔、沸点降低。
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本课小结
一、离子极化作用
1、离子极化的概念; 2、离子极化力和变形性。
(2)晶体类型的改变
第三周期元素的氯化物
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4
离子半径:Na+
Si4+ 减小
电荷数:
增多
极化作用:
增强
化合物由NaCl的离子键向SiCl4典型的共价键过渡, 晶体类型由离子晶体(NaCl,MgCl2)经混合物晶体 (AlCl3层状结构)过渡到分子晶体(SiCl4)。
离子键
共价键
如: 理论R0/pm 实测R0/pm
Ag+ I- 126 + 216 (= 342)
299
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AgCl
r+/r-
0.695
理论上晶型 NaCl
实际上晶型 NaCl
配位数
6
AgBr 0.63 NaCl NaCl
6
AgI 0.583 NaCl ZnS
4
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2. 最易变形的是体积大的负离子,如I-,S2-, 以及18及18+2电子构型和不规则电子构型 (9-17e)低电荷的正离子,如Ag+、Hg2+、 Cu+、Cd2+、Pb2+、Sn2+。
3. 最不易变形的是半径小,电荷高,8e或2e构 型的正离子,如Al3+、Be2+。
注意:对于18电子构型的正离子来说,不仅 极化力强,变形性也强,如Ag+,Zn2+,Hg2+等。
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3. 离子极化引起化合物溶解度改变
例如;溶解度 AgCl > AgBr > AgI NaCl 易溶于水,CuCl 难溶于水。
4. 离子极化引起化合物颜色改变
例如:AgF AgCl AgBr AgI
白 白 浅黄白 浅黄
颜色:
加深
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5.离子极化对化合物熔、沸点的影响
2. IIA族的氯化物:MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2 离子半径:Mg2+<Ca2+<Sr2+<Ba2+
晶 格 能:MgCl2>CaCl2>SrCl2>BaCl2
理论熔点:MgCl2>CaCl2>SrCl2>BaCl2
实测熔点:MgCl2<CaCl2<SrCl2<BaCl2
714℃ 782℃
875℃ 963℃
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3.许多过渡金属和P区金属同一元素 高价态卤化物的熔点比低价态的更低。
FeCl3(306℃)<FeCl2(672℃), SnCl4(-33℃)<SnCl2(246℃)
对于这些现象和问题,可以用离子 极化理论来解释。
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一、离子极化作用
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(二)离子的变形性大小主要决定因素
1.离子电荷z:具有相同电子构型的离子,变形性随正电
荷减少或负电荷增大而增大。例如: Si4+<Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-(1s22s22p6) 2.离子半径r:外层电子构型相同的离子,离子半径越大, 变形性越大。例如: F-<Cl-<Br-<I- ( ns2np6) 3.离子的电子构型:离子电荷相同、半径相近时,其离 子变形性的顺序为: 18电子型和(18+2)电子型>9~17电子型>8电子型 例如: Ag+>K+;Hg2+>Ca2+等。
如Mg2+<Ca2+<Sr2+<Ba2+(ns2np6)
3.离子的电子构型:当正离子电荷相同、半径相 近时(如Na+和Cu+),离子极化力的大小取决 于离子的外层电子构型。
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表1 离子的电子构型
离子极化力大小的一般顺序为: 18电子型(或18+2电子型)>9~17电子型>8电子型
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离子的极化
一、离子极化作用 二、离子极化力和变形性的取决因素 三、离子相互极化产生的影响
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离子晶体中一些二元离子化合物虽然离子半径、离 子电荷都很类似,但它们的性质却有很大的差异。
1. NaCl 和 CuCl 在水中的溶解度相差很大。 95pm 96pm
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离子极化的定义: 在异号电场作用下,离子的原子核
和电子之间产生相对位移,形成诱导偶 极,这个过程称为离子极化。 离子极化产生的结果:
使离子的电子云发生变形。
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离子极化的强弱决定因素:
离子极化力:一种离子使异号离子极化而变形的能力 离子变形性:被异号离子极化而发生电子云变形的性能
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思考题:
解释碱土金属氯化物的熔点变化规率: BeCl 2 MgCl 2 CaCl 2 SrCl 2 BaCl 2
熔点/℃ 405 714 782 875 963
作 业: P127 (9)(10)
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二、离子极化力和变形性的取决因素
1、离子极化的强弱主要决定因素; 2、离子的变形性大小主要决定因素; 3、离子极化力和变形性小结。
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三、离子相互极化产生的影响
1.离子相互极化可使离子键过渡到共价键; 2.离子相互极化可使晶格类型发生变化; 3.离子极化引起化合物溶解度改变; 4.离子极化引起化合物颜色改变; 5.离子极化对化合物熔、沸点的影响。
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(三)离子极化力和变形性小结
离子半径: 正离子 < 负离子
极化力
变形性
1、离子的电荷愈多,半径愈小,则其电场愈强, 引起异号电荷的离子极化愈厉害。如对于Cl-来说, Li+(r=60pm)>Na+(r=95pm);Ca2+> Na+(离子半径相 近,但Ca2+所带电荷是 Na+的2倍)。
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二、离子极化力和变形性 的取决因素
(一)离子极化力的强弱主要决定因素 (二)离子的变形性大小主要决定因素 (三)离子极化力和变形性小结
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(一)离子极化力的强弱主要决定因素
1.离子电荷z:正离子的电荷越高,极化力越强,
如极化力Fe3+>Fe2+。
2.离子半径r:电子构型相似、电荷相等时,正离 子的半径越小,极化力越强。