離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移(失去電子者為陽(yáng)離子,獲得電子者為陰離子)形成的。即正離子和負(fù)離子之間由于靜電引力所形成的化學(xué)鍵。離子既可以是單離子,如Na+、Cl-;也可以由原子團(tuán)形成;如SO,NO等。 研究認(rèn)為,在分子或晶體中的原子決不是簡(jiǎn)單地堆砌在一起,而是存在著強(qiáng)烈的相互作用?;瘜W(xué)上把這種分子或晶體中原子間(有時(shí)原子得失電子轉(zhuǎn)變成離子)的強(qiáng)烈作用力叫做化學(xué)鍵。鍵的實(shí)質(zhì)是一種力。所以有的又叫鍵力,或就叫鍵。
離子既可以是單離子,如Na、Cl;也可以由原子團(tuán)形成;如,等。它往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子,而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。通常,活潑金屬與活潑非離子鍵的形成示意圖金屬形成離子鍵,如鉀、鈉、鈣等金屬和氯、溴等非金屬化合時(shí),都能形成離子鍵。且僅當(dāng)總體的能級(jí)下降的時(shí)候,反應(yīng)才會(huì)發(fā)生(由化學(xué)鍵聯(lián)接的原子較自由原子有著較低的能級(jí))。下降越多,形成的鍵越強(qiáng)。 而在現(xiàn)實(shí)中,原子間并不形成“純”離子鍵。所有的鍵都或多或少帶有共價(jià)鍵的成分。成鍵原子之間電平均程度越高,離子鍵成分越低。
離子鍵的結(jié)合力很大,因此離子晶體的硬度高,強(qiáng)度大,熱膨脹系數(shù)小,但脆性大。離子鍵種很難產(chǎn)生可以自由運(yùn)動(dòng)的電子,所以離子晶體都是良好的絕緣體。在離子鍵結(jié)合中,由于離子的外層電子比較牢固的被束縛,可見光的能量一般不足以使其受激發(fā),因而不吸收可見光,所以典型的離子晶體是無色透明的。Al2O3、MgO、TiO2、NaCl等化合物都是離子鍵。 當(dāng)元素周期表中相隔較遠(yuǎn)的正電性元素原子和負(fù)電性元素原子接觸時(shí),前者失去最外層價(jià)電子變成帶正電荷離子鍵的形成的正離子,后者獲得電子變成帶負(fù)電荷的滿殼層負(fù)離子。正離子和負(fù)離子由靜電引力相互吸引;同時(shí)當(dāng)它們十分接近時(shí)發(fā)生排斥,引力和斥力相等即形成穩(wěn)定的離子鍵。 從原子結(jié)構(gòu)看,鈉原子最外電子層上有1個(gè)電子,容易失去;氯原子在外電子層有7個(gè)電子容易得到一個(gè)電子。當(dāng)鈉原子與氯原子相遇時(shí),鈉原子失去最外層的一個(gè)電子,成為鈉離子,帶正電,氯原子得到鈉失去的電子,成為帶負(fù)電的氯離子,陰陽(yáng)離子的異性電荷的吸引作用,與原子核之間、電子之間的排斥作用達(dá)到平衡,形成了穩(wěn)定的離子鍵。 成鍵微粒
陰離子和陽(yáng)離子
鍵的本質(zhì)
陰離子和陽(yáng)離子之間的靜電作用
影響因素
陰陽(yáng)離子的半徑的大??;陰陽(yáng)離子電荷的多少
電子式
在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來表示原子最外層電子的式子
性質(zhì)
離子鍵的作用力強(qiáng),無飽和性,無方向性。
離子鍵存在于離子化合物中,離子化合物在室溫下是以晶體形式存在。
離子鍵較氫鍵強(qiáng),其強(qiáng)度與共價(jià)鍵接近。
陰陽(yáng)離子是否中和
也許有人會(huì)問,陰陽(yáng)離子結(jié)合在一起,彼此電荷是否中和呢?鈉離子和氯離子之間除了有靜電相互吸引作用外,還有電子與電子,原子核與原子核之間的相互排斥作用。當(dāng)兩種離子接近到某一定距離時(shí),吸引與排斥達(dá)到了平衡,于是陰陽(yáng)離子之間就形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵。所以,所謂陰陽(yáng)離子電荷相互中和的現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的。 離子鍵的鍵能比較大,反映在離子化合物中就是高熔沸點(diǎn),離子鍵的鍵能被稱作晶格能,晶格能的符號(hào)與離子晶體解離過程焓變的符號(hào)保持一致。晶格能可以通過玻恩-哈勃循環(huán)(Bōrn-Habercycle)或玻恩-蘭德公式(Bōrn-Landé)計(jì)算得出,也可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量測(cè)量。