《离子键理论》PPT课件.ppt

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1、第四章化学键与分子结构原子：除稀有气体外，其它原子都不是稳定结构，因此是以分子形式存在。分子：是参与化学反应的基本单元，其内部结构决定了分子的性质，而分子的性质是物质性质的主要决定因素。分子结构化学键：分子内各原子间的强相互作用(大于40kJ·mol-1)；空间构型：分子(或晶体)的几何形状；分子的结构与物质的物化性质的关系化学键理论离子键理论共价键理论：价键理论、杂化轨道、价层电子对互斥、分子轨道理论；金属能带理论分子间力：§4-1离子键理论§4-1离子键理论1、离子键的形成离子键理论要点电负性相差较大的金属和非金属原子间发生电子得失，形成正、负离

2、子；离子具有较稳定的结构，通常主族元素离子为稀有气体结构(p轨道全满)，过渡元素离子d轨道半满(s和d轨道能量相近有例外)；原子形成离子化合物后，能量会降低：§4-1离子键理论1、离子键的形成离子键理论要点原子形成离子化合物后，能量会降低：例如Na(g)–e-→Na+(g)I1=496kJ·mol-1Cl(g)+e-→Cl-(g)E1=-348.7kJ·mol-1Na(g)+Cl(g)→NaCl(g)ΔH=-450kJ·mol-1离子间有较强作用力V总=V吸引+V排斥§4-1离子键理论势能曲线距离为R的正、负离子间的势能：V总=V吸引+V排斥R>R0吸

3、引，能量随R的减小而降低;R≈R0吸引与排斥平衡，能量最低，形成化学键(离子键);R

4、离子键的特点离子键没有方向性和饱和性离子的电荷分布近似为球形对称，只要条件允许，它可以在空间任何方向、尽可能多的与带有相反电荷的离子相互吸引。NaCl晶体§4-1离子键理论2、离子键的特点键的离子性与元素的电负性有关键既有离子性也有共价性离子性：静电作用共价性：原子轨道重叠AB型化合物单键离子性百分数离子性=50％离子性>50％主要离子键离子性<50％主要共价键原子电负性差值χA-χB=1.7χA-χB>1.7χA-χB<1.7§4-1离子键理论键的离子性与元素的电负性有关§4-1离子键理论键的离子性与元素的电负性有关§4-1离子键理论3、离子的特征离

5、子的电荷离子的电荷即相应原子得失的电子数，原子得失电子后形成的离子均具有较稳定的电子层结构。正离子的电荷最多为+4负离子的电荷最多为-4(含氧酸根或配合离子)离子的电子构型阳离子外电子层电子分布通式离子的电子构型阳离子实例1s22Li+、Be2+ns2np68Na+、Mg2+、Al3+、Sc3+、Ti4+ns2np6nd1~99~17Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+ns2np6nd1018Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns218+2Sn2+、Pb2+、Sb3+、Bi3+阴离子外电子层电子

6、分布通式离子的电子构型阴离子实例ns2np68Cl-、F-、S2-、O2-§4-1离子键理论离子的电子层构型不同构型的正离子对同种负离子结合力的规律。8e<9～17e<2e、18e或18+2e原因：d电子在核外空间的概率分布比较松散，对核内正电荷的屏蔽作用较小，所以d电子越多，离子的有效正电荷越大。§4-1离子键理论离子半径正、负离子间静电吸引与核外电子间以及原子核间排斥作用达到平衡时，正、负离子保持一定的平衡距离，叫做核间距d（可由X-射线衍射的方法得到）。r2=d-r1常用离子半径为Pauling从核电荷和屏蔽常数推算的离子半径：Cn为一取决于最外

7、电子层的主量子数n的常数。§4-1离子键理论离子半径注意：Pauling离子半径是以配位数为6的NaCl型离子晶体为标准的，当配位数为12、8、4时，这些数据要分别乘以1.12、1.03和0.94。另外，离子半径还有歌德希密特、桑诺等数据。离子半径的变化规律：主族元素，相同电荷数，自上而下半径依次增大；同周期主族元素，自左向右电荷数增大，半径减小；Na+>Mg2+>Al3+同一元素，高价离子半径小于低价离子半径；rFe3+

8、相近。§4-1离子键理论4、离子晶体离子晶体的特性熔、沸点较高，硬度较大；较脆、延展性较差，受