选论——离子键理论和离子极化理论.pptx

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1、 但近代实验证明，即使电负性最小的但近代实验证明，即使电负性最小的Cs和电负性最大的和电负性最大的F形成的形成的CsF，离子键也只占，离子键也只占92%，仍有，仍有8%为共价键。因为为共价键。因为在离子化合物中，在离子化合物中，正负离子的原子轨道或多或少都会存在一正负离子的原子轨道或多或少都会存在一定的重叠定的重叠，使得离子化合物不可避免的存在一定的共价性，使得离子化合物不可避免的存在一定的共价性，所以所以不存在纯粹的离子键不存在纯粹的离子键。如如CsCl、NaCl等典型离子晶体，仍可用离子键理论解释等典型离子晶体，仍可用离子键理论解释 其性质；其性质；如如AgBr、AlCl3由于其离子键中含

2、较多共价键成分，故不由于其离子键中含较多共价键成分，故不能使用离子键理论，而应使用能使用离子键理论，而应使用离子极化理论离子极化理论来解释其性质。来解释其性质。第1页/共19页1.什么是离子极化什么是离子极化离子极化是指离子在其自身电场作用下，使周围其离子极化是指离子在其自身电场作用下，使周围其他离子的他离子的正负电荷重心不重合正负电荷重心不重合的过程。的过程。简单的说，离子极化的含义就简单的说，离子极化的含义就两点两点：使使离子键共价化离子键共价化，即使离子键过渡到共价键；，即使离子键过渡到共价键；使使离子化合物共价化离子化合物共价化，即使离子化合物过渡到，即使离子化合物过渡到 共价化合物共

3、价化合物离子极化理论离子极化理论第2页/共19页2.离子极化理论要点离子极化理论要点离子极化的大小用离子极化的大小用极化作用极化作用的强弱来衡量；的强弱来衡量；极化作用的强弱与化合物的正负离子有关：极化作用的强弱与化合物的正负离子有关：对正离子而言，若其诱导作用越强，则极化作用越强；对正离子而言，若其诱导作用越强，则极化作用越强；对负离子而言，若其变形性越强，则极化作用越强；对负离子而言，若其变形性越强，则极化作用越强；正离子的诱导作用、负离子的变形性与其正离子的诱导作用、负离子的变形性与其所带电荷，电所带电荷，电子层结构、离子半径大小子层结构、离子半径大小有关。有关。第3页/共19页(1)(

4、1)正离子正离子正离子所带电荷正离子所带电荷越高越高，极化作用，极化作用越强越强；正离子半径正离子半径越小越小，极化作用，极化作用越强越强；不同电子层结构的正离子，其极化作用大小的顺序为：不同电子层结构的正离子，其极化作用大小的顺序为：18e或或(18+2)e 917e 8e(2)(2)负离子负离子负离子所带电荷负离子所带电荷越低越低，极化作用，极化作用越强越强；负离子半径负离子半径越大越大，极化作用，极化作用越强越强；复杂负离子对称性高，变形性差，极化作用复杂负离子对称性高，变形性差，极化作用弱弱；（复杂负离子的中心原子化合价（复杂负离子的中心原子化合价越高越高，变形性，变形性越差越差）第4

5、页/共19页第5页/共19页(3)(3)相互极化作用相互极化作用 一般情况下，我们只考虑负离子的变形性，但一些电荷较低，一般情况下，我们只考虑负离子的变形性，但一些电荷较低，具有特定电子层结构的正离子也容易变形，则此时正离子能产生具有特定电子层结构的正离子也容易变形，则此时正离子能产生一个附加的极化作用，我们称之为相互极化作用一个附加的极化作用，我们称之为相互极化作用相互极化作用规律：相互极化作用规律：18e或或(18+2)e电子层结构的正离子容易变形，能电子层结构的正离子容易变形，能引起附加极化引起附加极化；对同族元素，周期表对同族元素，周期表自上而下自上而下，18e或或(18+2)e电子层

6、结构的正电子层结构的正 离子附加极化作用离子附加极化作用递增递增；在具有相同在具有相同18e或或(18+2)e电子层结构的正离子化合物中，负离电子层结构的正离子化合物中，负离 子变形性子变形性越大越大，附加极化作用，附加极化作用越强越强。第6页/共19页(4)反极化作用(适用于含氧酸和含氧酸盐)中心N原子电荷高，极化作用强使O原子靠近N原子部分呈”电性由于H原子半径很小很小，且带正电荷正电荷，从而使O原子极化，其靠近H原子部分带负电，因H原子极化作用效果与N相反，故称其为反极化作用反极化作用两端均带”+”，互相排斥，从而降低了ON键的稳定性，使化合物不稳定+正离子所带电荷越高半径越小反极化作用

7、越强化合物越不稳定第7页/共19页3.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化合物颜色化合物颜色极化作用极化作用越强越强，电子从负离子向正离子迁移，电子从负离子向正离子迁移更容易更容易，化合物颜色，化合物颜色更深更深；化合物熔点和沸点化合物熔点和沸点极化作用极化作用越强越强，使离子键向共价键过渡倾向，使离子键向共价键过渡倾向越大越大，使化学键共价，使化学键共价性性增加增加、化合物共价性、化合物共价性增加增加，使化合物熔点和沸点，使化合物熔点和沸点降低降低；化合物溶解度化合物溶解度极化作用极化作用越强越强，使离子键向共价键过渡倾向，使离子键向共价键过渡倾向越大越大，使化合物共价，使

8、化合物共价性性增加增加，使化合物溶解度，使化合物溶解度降低降低；第8页/共19页二元化合物的热稳定性（分解温度）二元化合物的热稳定性（分解温度）当给化合物加热时，极化作用当给化合物加热时，极化作用越强越强，使离子键向共价键过渡倾向，使离子键向共价键过渡倾向越越大大，使化学键共价性，使化学键共价性增加增加、化合物共价性、化合物共价性增加增加，使化合物热稳定性，使化合物热稳定性降低降低，分解温度，分解温度降低降低；含氧酸和含氧酸盐的热稳定性含氧酸和含氧酸盐的热稳定性含氧酸根负离子含氧酸根负离子相同相同，正离子，正离子不同不同：正离子反极化作用正离子反极化作用越强越强，含氧酸（盐）热稳定性，含氧酸（

9、盐）热稳定性越低越低；正离子正离子相同相同，含氧酸根负离子，含氧酸根负离子不同不同：若含氧酸根负离子的中心原子化合价若含氧酸根负离子的中心原子化合价越高越高，则其抵抗正离子反极化，则其抵抗正离子反极化作用的能力作用的能力越强越强，本身被反极化作用影响，本身被反极化作用影响越小越小，含氧酸（盐）热稳，含氧酸（盐）热稳定性定性越高越高；第9页/共19页4.离子键理论和离子极化理论的应用离子键理论和离子极化理论的应用判断化合物为判断化合物为典型离子化合物典型离子化合物还是还是具有共价性的离子具有共价性的离子 化合物化合物，判断方法如下：，判断方法如下：经验法：根据我们的学习经验直接判断，如经验法：根

10、据我们的学习经验直接判断，如KCl是典型离是典型离子化合物，子化合物，HCl是典型的可以电离的共价化合物；是典型的可以电离的共价化合物；观察法：若化合物中有可产生较强极化作用的正负离子，观察法：若化合物中有可产生较强极化作用的正负离子，则化合物为具有共价性的离子化合物，否则为典型离子化则化合物为具有共价性的离子化合物，否则为典型离子化合物；合物；典型离子化合物用典型离子化合物用离子键理论离子键理论，具有共价性的离子化合，具有共价性的离子化合 物用物用离子极化理论离子极化理论。第10页/共19页化合物性质离子键强度越大（晶格能越大）极化作用越强熔点、沸点溶解度热稳定性颜色深深第11页/共19页5

11、.例题例题1、试解释AgCl，AgBr，AgI颜色由白色变到淡黄色再到黄色。2、比较下列各组化合物的熔、沸点高低(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页/共19页3、比较下列各组化合物的溶解度(1)NaCl、CuCl(2)AgF，AgCl，AgBr，A

12、gI(1)NaCl CuCl(2)AgF AgCl AgBr AgI第13页/共19页4、比较下列各组化合物的热稳定性(分解温度)(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)ZnO HgO(8)Cu2O Ag2

13、O(9)BaCO3 PbCO3第14页/共19页(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页/共19页5、试解释酸性高锰酸钾溶液有强氧化性。6、已知硫酸盐的热分解温度数据如下：MgSO4 CaSO4 SrSO4 CdSO4 MnSO4 Mn2(SO4)3 895 1149 1

14、374 826 755 300(1)试解释上述分解温度数据；(2)与硫酸盐相比，碳酸盐热稳定性如何？并解释原因；(3)对BaSO4、ZnSO4的分解温度区间做出估计。解：(3)BaSO4分解温度大于1374 ZnSO4分解温度小于755，大于300第16页/共19页6.离子极化理论的适用范围和局限性离子极化理论的适用范围和局限性(1)离子极化理论的适用范围离子极化理论适用于具有共价性的离子化合物、含氧酸和含氧酸盐；(2)离子极化理论的局限性离子极化理论是离子键理论的重要补充，但其也有局限性，如没有明确的定量标度，没有考虑d,f电子和介质对化合物的影响等；第17页/共19页L is the series of ligands Cl-,Br-,and NO2-.79,71,and 46 kJ/mol第18页/共19页感谢您的观看！第19页/共19页