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四、离子极化
基本要求
1.了解离子极化对键型的影响
2.了解离子极化对无机化合物的熔点和稳定性的影响。
3.了解极化作用对致物质在水中到溶解度的影响。
基本概念
极化力;变形性;极化作用
基本要点
1.离子的的极化力大小
(1)离子的电荷与半径 离子半径越小,电荷越多则极化作用越强,其大小可近似的用Z2/R来度量,Z是电荷数,R是有效半径。因此半径小,电荷高的阳离子极化作用强。
(2)离子的电子构型 电荷相同、半径相近的情况下,
18和18+2电子构型的离子极化作用>9~17电子构型的离子极化作用>8电子构型的强,
在决定离子极化力大小的两个因素中,离子的大小和电荷的多寡是决定性条件,只有当这个条件相近时,离子的电子构型才起明显作用。
2.离子变形性大小
(1)离子的半径 当电荷相同时,离子的半径越大,变形性也越大。如同族同价离子的变形性顺序为:F-
(2)离子的电荷 当电子构型相同时,正电荷越高的阳离子变形性越小,如下列离子的变形性顺序为: Na+>Mg2+>Al3+>+Si4+
对于半径相近、具有相同电子构型的阴离子来说,则负电荷越高,变形性越大。例如S2-离子(184pm)的变形性比Cl-离子(181pm)的变形性大得多。
(3)离子的电子构型 当半径相近时,其变形性顺序一般为:
18和18+2电子构型>9~17电子构型>8电子构型。例如, Ag+离子是d10电子构型,它的变形性比半径相近的 K+离子要大。阳离子外层若为d10s2,即18+2构型,如Pb2+,则变形性更大。
所以过渡金属离子的变形性常大于半径相近的8电子构型的金属离子,特别是那些半径大的Ag+、Hg2+(18电子构型),Pb2+(18+2电子构型)等离子变形性更为明显。
3. 离子极化对无机化合物的熔点和稳定性的影响
如果离子间的极化作用很强,阴阳离子会相互极化使对方变形,导致双方的电子云相互靠近,造成电子云相部分互重叠,这时离子键就转变为共价键,键长将显著缩短,而离子型晶体就转变为共价型晶体了。
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