离子极化对化合物结构的影响

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1、2012年第22期内蒙古石油化工9离子极化对化合物结构的影响贾延刚(包头医学院职业技术学院,内蒙古包头014030)摘要:文章从离子极化的基本概念出发,阐述了离子极化效应对一些无机化合物的晶体类型、熔沸点、热稳定性及其他物理性质的影响。应用离子极化理论较全面、系统地解释了无机化学中有关离子物理性质反常的现象、无机化合物的化学性质变化规律等具体问题。关键词:离子极化;极化能力;物质性质;变形性;影响中图分类号:O646.54文献标识码:A文章编号:1006—7981(2012)22—0009—04离子极化理论是在离子键理论和共价键理论离子之间的极化是相互的,即阳离

2、子可以极化的基础上发展起来的,它是对上述两个理论的补阴离子,阴离子也可以极化阳离子,两者本质相同,充。目前,这一理论仍存在着一些不足,但是它在化但形式上有区别。普通认为阳离子对阴离子的极化,学学科中的地位还是相当重要的,它不仅能定性地阳离子吸引阴离子的电子云使阴离子的电子云偏向解释许多化学问题,而且还能半定量地对一些化学阳离子;阴离子的电子云排斥阳离子的电子云,在这问题进行说明。本文主要论述的是这一理论在无机个过程中阴阳离子的电子云都发生了变形。化学中的应用。离子极化理论的基本观点是:把化学离子之间的极化又是不均衡的,一般来说阴离结合,首先看成是离子的结合。离子

3、本身具有极化子半径较大,又多为8电子构型,所以它对阳离子的能力和变形性的双重性质,其中阳离子的极化能力极化作用是不显著的,相反,阳离子半径较小,极化和阴离子的变形性占主导,阴阳离子之间存在着相作用较强。所以考虑离子间的相互极化时,阴离子对互极化作用,其结果是使电子云发生变形,离子间阳离子的极化常是次要的,而主要是阳离子对阴离出现一种类似共价键的部分电子共享,导致离子键子的极化作用。向共价键过渡。键型的转变使由离子键所决定的无在离子晶体中,每个离子作为带电的粒子,本身机化合物的许多性质受到一定的影响,出现一些反就会在其周围产生相应的电场,所以离子极化现象常现象或是

4、性质方面规律性变化.。下面是利用离子普遍存在于离子晶体之中。阳离子的电场使阴离子极化理论对一些具体问题的解释。发生极化(即阳离子吸引阴离子的电子云而引起阴1离子极化的概述离子变形),阴离子的电场则使阳离子发生极化(即1.1极化作用阴离子排斥阳离子的电子云而引起阳离子变形)。离1.1.1概述子极化的强弱决定于两个因素:一是离子的极化力,阴阳离子相互接近时,彼此都处在对方所形成二是离子的变形性。的电场之中,在相反电场的影响下,电子云发生变1.1.2离子极化作用的规律及影响因素形。一种离子使异号离子极化而变形的作用称为该①离子极化作用的规律。一般来说,阳离子由离子的“

5、极化作用”,被异号离子极化而发生离子电于带正电荷,外电子层上少了电子,所以极化力较子云变形的性能,称为该离子的“变形性”或“可极化强,变形性一般不大;而阴离子半径一般较大,外层性”,这种现象叫离子极化。其中离子的极化作用可上又多了电子,所以容易变形,极化力较弱。因此,当用离子势Υ(Υ=Z/r,Z是离子所带电荷,r是离子阳、阴离子相互作用时,多数情况下,阴离子对阳离半径)来标度,离子的变形性通常用极化率a(a=μ/子的极化作用可以忽略,而仅考虑阳离子对阴离子E,μ为离子在电场中产生的偶极矩,E为电场强的极化作用,即阳离子使阴离子发生变形,产生诱导度)来量度,所谓极

6、化率是分子、原子或离子变形程偶极。一般规律如下:Ⅰ、阴离子半径相同时,阳离度的一种量度。子的电荷越多,阴离子越容易被极化,产生的诱导偶收稿日期:2012-06-20作者简介:贾延刚(1959—),男,汉族,副教授,主要从事化学教学及研究工作。10内蒙古石油化工2012年第22期极越大;Ⅱ、阳离子的电荷相同时,阳离子越大,阴离子充当电场的强弱是计划能力大小的标志。离子被极化程度越小,产生的诱导偶极越小;Ⅲ、主要跟离子所带电荷的多少、半径、电子层构型等因阳离子的电荷相同、大小相近时,阴离子越大,越容素有关。一般可用z*/r(离子势)来表示,其值越易被极化,产生的诱导

7、偶极越大。大,极化能力越强。z*是经电子屏蔽后的有效核电②影响离子极化的主要因素。Ⅰ、离子壳层的荷数,r是离子半径。据此,可以推导出阳离子的极电子构型相同,半径相近,电荷高的阳离子有较强的化能力为:①半径相近,电荷数或氧化数高的阳离3+2++极化作用。例如:Al>Mg>Na;Ⅱ、半径相子极化能力强;②电荷数相同,外层电子构型相似近,电荷相等,对于不同电子构型的阳离子,其极化的阳离子,半径愈小,极化能力愈强;③离子的外层作用大小顺序如下:电子构型,对其极化能力有较大影响。这是因为有效核电荷z*的值是和离子外壳构型有密切关系。如果外壳有不同数量的d电子由于d电子的屏

8、蔽能力差,使得离子的z*