离子极化理论

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1、离子极化理论离子极化（Ionicpolarization）由法扬斯（Fajans）首先提出。离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。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

2、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+　　（2）半径相近，电

3、荷相等，对于不同电子构型的阳离子，其极化作用大小顺序如下：18电子和18+2电子　　构型以及氦型离子。　　如：Ag+、Pb2+、Li+等　　>9—17电子构型的离子。如：Fe2+、Ni2+、Cr3+等　　>离子壳层为8电子　　构型的离子。如：Na+、Ca2+、Mg2+等　　（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

4、；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。根据上边规则可以判断，在所有离子中，氢离子（H+）的极化作用最强。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。例如：　　F-

5、型离子的变形性。例如：　　Ag+>K+  ；Hg2+>Ca2+　　（4）复杂阴离子的变形性通常不大，而且复杂阴离子中心原子氧化数越高，其变形性越小。例如：　　ClO4-

6、　二、离子的附加极化　　在上面的讨论中，偏重于阳离子对阴离子的极化作用。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。两种离子相互极化，产生附加极化效应。显然，每个离子的总极化作用应是它原有极化作用与附加极化作用之和。极化作用与附加极化作用都加大了离子间引力，因而会影响离子间引力所决定的许多化合物性质。　　1.18电子层或不规则电子层构型的阳离子容易变形，可产生附加极化作用。　　2.同

7、一族，从上到下，18电子层构型的离子附加极化作用递增。例如：在锌、镉、汞的碘化物中总极化作用依Zn2+

8、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。　　1.影响离子晶格变形在典型的离子化