1、第五章第五章 分子的结构与性质分子的结构与性质n本章基本教学要求:本章基本教学要求:n1、了解价键理论的基本要点;、了解价键理论的基本要点;n2、能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理、能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论说明一些分子的空间构型;论说明一些分子的空间构型;n3、初步了解分子轨道理论的基本内容和应、初步了解分子轨道理论的基本内容和应用;用;n4、了解分子间力和氢键及其对物质性质的、了解分子间力和氢键及其对物质性质的影响;影响;n5、了解离子晶体、原子晶体、分子晶体和、了解离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的特征;金属晶体的特征;n6、熟悉离子极化的概念及其对物质结构和、熟悉离子极
2、化的概念及其对物质结构和性质的影响。性质的影响。重点:重点:价键理论、键的极性与键参数;杂化价键理论、键的极性与键参数;杂化轨道理论;轨道理论;物质由分子组成,而分子则由原子组成。物质物质由分子组成,而分子则由原子组成。物质的化学性质主要由分子的性质决定,而分子的性质的化学性质主要由分子的性质决定,而分子的性质则由分子的结构所决定。则由分子的结构所决定。v 原子为什么会结合成为分子?原子为什么会结合成为分子?v 原子怎样结合成为分子?原子怎样结合成为分子?化学键的本质化学键的本质分子的几何构型,分子的几何构型,空间构象等空间构象等化学键(化学键(chemical bond):分子或晶体分子或晶
3、体内内部部相相邻邻原子或离子之间强烈的相互作用。原子或离子之间强烈的相互作用。三种基本类型:离子键、共价键、金属键。三种基本类型:离子键、共价键、金属键。NOTE:三者之间没有绝对的、严格的界限。三者之间没有绝对的、严格的界限。5-1 键参数键参数n凡是能表征化学键性质的物理量叫做键参数。凡是能表征化学键性质的物理量叫做键参数。常见的有:键长、键能、键角。常见的有:键长、键能、键角。(1)键长()键长(bond length)分子内成键两原子核间的平衡距离称为键长分子内成键两原子核间的平衡距离称为键长(Lb)。n成键原子的半径成键原子的半径,Lb,键的强度键的强度;n共用电子对数共用电子对数,
4、Lb,键的强度键的强度。(2)键能()键能(bond energe)以能量标志化学键强弱的物理量称为键能以能量标志化学键强弱的物理量称为键能(Eb)。n不同类型的化学键有不同的键能:不同类型的化学键有不同的键能:n如离子键的键能是晶格能,如离子键的键能是晶格能,n金属键的键能是内聚能,金属键的键能是内聚能,n双原子分子的键能是离解能。双原子分子的键能是离解能。离解能:离解能:AB(g)=A(g)+B(g)H =EAB 对于多原子分子对于多原子分子,则要注意键能与解离能的则要注意键能与解离能的区别与联系。区别与联系。如如 NH3 :NH3 (g)H(g)+NH2(g)D1=435.1 kJmol
5、1 NH2 (g)H(g)+NH (g)D2=397.5 kJmol1 NH(g)H(g)+N(g)D3=338.9 kJmol1三个三个 D 值不同。值不同。D1 D2 D3,为什么?为什么?E NH =390.5 (kJmol1 )3DDD321(3)键角()键角(bond angle)在分子中相邻键和键之间的夹角称为键角。在分子中相邻键和键之间的夹角称为键角。n键角是反映分子空间构型的重要因素之一。键角是反映分子空间构型的重要因素之一。如如 H2S,HSH 键角为键角为 92,决定了,决定了 H2S 分子的构型为分子的构型为“V”字形字形 又如又如 CO2 ,OCO的键角为的键角为 18
6、0,则,则CO2 分子为直线形分子为直线形。5-2-1 离子键离子键1、离子键、离子键n阴、阳离子之间通过强烈的阴、阳离子之间通过强烈的静电引力静电引力而形成的而形成的化学键称为离子键。它主要存在于化学键称为离子键。它主要存在于离子晶体离子晶体中,中,也可以存在于也可以存在于气体分子气体分子内。内。离子键的特点:离子键的特点:(1)无方向性无方向性(2)无饱和性无饱和性5-2 价键理论价键理论2、键型过渡、键型过渡n两原子的结合是形成共价键还是离子键,取决两原子的结合是形成共价键还是离子键,取决于两原子吸引电子能力的差别,即取决于两原于两原子吸引电子能力的差别,即取决于两原子电负性的差值子电负
7、性的差值。1.72.02.22.42.62.83.03.2离子性百离子性百分数分数50637076828689925-2-2 共价键共价键n1916年,美国化学家路易斯(年,美国化学家路易斯(Lewis,G.N.)提出了)提出了共价学说,认为共价分子中,每个原子应具有稳共价学说,认为共价分子中,每个原子应具有稳定的定的8电子结构,这种结构不是靠电子转移,而是电子结构,这种结构不是靠电子转移,而是通过原子间公用一对或若干对电子来实现的。通过原子间公用一对或若干对电子来实现的。n这是经典共价键理论。这个理论初步揭示了共价这是经典共价键理论。这个理论初步揭示了共价键不同于离子键的本质,但在是应用中友
8、遇到了键不同于离子键的本质,但在是应用中友遇到了许多困难:许多困难:n同性电荷应该相斥,为什么两个电子配对呢?同性电荷应该相斥,为什么两个电子配对呢?nBF3,PCl5为什么会稳定存在?为什么会稳定存在?n如何揭示共价键方向性、饱和性?如何揭示共价键方向性、饱和性?1927年,年,Heitler 和和 London 用量子力学处理氢气用量子力学处理氢气分子分子 H2,解决了两个氢原子之间的化学键的本质问,解决了两个氢原子之间的化学键的本质问题,使共价键理论从经典的题,使共价键理论从经典的 Lewis 理论发展到今天理论发展到今天的现代共价键理论。的现代共价键理论。价键理论的基本论点包括:价键理
9、论的基本论点包括:(1)共价键的本质)共价键的本质(2)成键原理)成键原理(3)共价键的特点)共价键的特点1、氢分子共价键的形成、氢分子共价键的形成E0DRron具有具有自旋相反自旋相反的的未未成对成对电子的两个电子的两个H原子相互接近原子相互接近两两个个1s原子原子轨道重叠轨道重叠电子云密集在两电子云密集在两核间而形成核间而形成带负电带负电的区域的区域两原子核两原子核牢固吸引在一起,牢固吸引在一起,体系体系能量降低能量降低,形,形成稳定成稳定H2分子。分子。事实:事实:氢原子半径氢原子半径 53pm(理论理论)核间距核间距 74.2pm(实测实测)n体系能量体系能量 ES 两个孤立氢原子能量
10、之和两个孤立氢原子能量之和2E。n原子间由于成键电子的原子间由于成键电子的原子轨道重叠原子轨道重叠而形成的而形成的化学键叫做化学键叫做共价键共价键。2、共价键的基本要点、共价键的基本要点(1)配对成键)配对成键n原子原子A和和B各有各有1个自旋相反的电子,当他们互个自旋相反的电子,当他们互相靠近时,可配对形成共价键相靠近时,可配对形成共价键,若若A、B各有各有2个个或或3个未成对电子,则可形成双键或叁键。个未成对电子,则可形成双键或叁键。(2)最大重叠)最大重叠n成键原子的原子轨道相互重叠的越多,形成的成键原子的原子轨道相互重叠的越多,形成的共价键越稳定。共价键越稳定。n这两点是共价键形成的条
11、件。这两点是共价键形成的条件。3、共价键的两个基本特征、共价键的两个基本特征(1)饱和性)饱和性n每个原子成键的总数或以单键相连的原子数每个原子成键的总数或以单键相连的原子数目是一定的。目是一定的。(2)方向性)方向性n除除s轨道外,其它原子轨道与轨道之间只能沿轨道外,其它原子轨道与轨道之间只能沿着某个方向重叠,才能形成稳定的共价键。着某个方向重叠,才能形成稳定的共价键。4、原子轨道的重叠、原子轨道的重叠n并不是任意的原子轨道重叠都可以成键。并不是任意的原子轨道重叠都可以成键。n只有当原子轨道对称性相同的部分重叠。两原只有当原子轨道对称性相同的部分重叠。两原子间电子出现的几率密度才会增大,才能
12、形成子间电子出现的几率密度才会增大,才能形成化学键(称为对称性原则)。化学键(称为对称性原则)。n即:即:“+”与与“+”部分重叠部分重叠 有效重叠有效重叠(正重叠)(正重叠)n“”与与“”部分重叠部分重叠 有效重叠有效重叠 n“+”与与“”部分重叠部分重叠 无效重叠(负重无效重叠(负重叠)叠)5、共价键的类型、共价键的类型n按照原子轨道重叠的方式不同,可以形成不按照原子轨道重叠的方式不同,可以形成不同类型的共价键。同类型的共价键。(1)键键n两个成键原子的原子轨道(价轨道)以两个成键原子的原子轨道(价轨道)以“头头碰头碰头”的方式重叠,形成沿键轴(两个原子的方式重叠,形成沿键轴(两个原子的核
13、间连线)呈圆柱形对称分布的电子云。的核间连线)呈圆柱形对称分布的电子云。nHH ss 键键nHCl spx 键键nFF pxpx 键键(2)键键n两个原子的原子轨道以两个原子的原子轨道以“肩并肩肩并肩”的方式重的方式重叠,重叠部分不发生在两核连线上,电子云叠,重叠部分不发生在两核连线上,电子云有一个通过键轴几率密度为有一个通过键轴几率密度为0的平面(节的平面(节面),并对称的分布于该节面的上、下两侧,面),并对称的分布于该节面的上、下两侧,且符号相反。且符号相反。n比如:比如:N2分子内有分子内有n一个一个键和两个键和两个键。键。npxpx 键键 npypy 键键 np zpz 键键xx+px
14、 z(3)键键n两个原子的原子轨道以两个原子的原子轨道以“面对面面对面”的方式的方式重叠。重叠。n重叠程度:重叠程度:键最大,即稳定性最好,键能键最大,即稳定性最好,键能大,不活泼;大,不活泼;键、键、键则是较活泼的。键则是较活泼的。(4)配位键)配位键n凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价键称为配位共价键,简称配位键。的共价键称为配位共价键,简称配位键。形成配位键的条件:形成配位键的条件:n、一个原子其价层有孤对电子;、一个原子其价层有孤对电子;n、另一个原子价层有空轨道。、另一个原子价层有空轨道。n以以CO为例解释配位键的形成。为例解释配位键的
15、形成。5-3 分子轨道理论(分子轨道理论(MO)5-3-1 分子轨道理论(分子轨道理论(MO)的基本要点的基本要点n1、在分子中电子不再是从属于某个特定的原子,在分子中电子不再是从属于某个特定的原子,而是在遍及分子的整个范围内运动。分子中每个而是在遍及分子的整个范围内运动。分子中每个电子的运动状态也可以用相应的波函数来描述,电子的运动状态也可以用相应的波函数来描述,正如在原子中每个电子的运动状态可用波函数正如在原子中每个电子的运动状态可用波函数来描述那样。来描述那样。n2、分子轨道是由分子中原子的原子轨道线性组合分子轨道是由分子中原子的原子轨道线性组合而成,简称而成,简称LCAO(linear
16、 combination of atomic orbitals)。)。组合形成的分子轨道数与组组合形成的分子轨道数与组合前的原子轨道数相等。合前的原子轨道数相等。n3、原子轨道组合成分子轨道时,要遵循原子轨道组合成分子轨道时,要遵循能量能量相近原则相近原则、轨道最大重叠原则轨道最大重叠原则和和对称性匹配对称性匹配原则原则。这三条原则也是有效组成分子轨道的。这三条原则也是有效组成分子轨道的必要条件。必要条件。n4、分子中的电子将遵循分子中的电子将遵循能量最低原理能量最低原理、保里保里不相容原理不相容原理和和洪特规则洪特规则,依次填入分子轨道,依次填入分子轨道中。中。n5、每个分子轨道都有其相应的
17、能量和形状。每个分子轨道都有其相应的能量和形状。Problem:分子轨道与原子轨道有何分子轨道与原子轨道有何联系联系和和区别区别?5-3-2 分子轨道的形成分子轨道的形成n在对称性匹配的条件下,两个原子轨道形成分在对称性匹配的条件下,两个原子轨道形成分子轨道时,有成键轨道和反键轨道之分(子轨道时,有成键轨道和反键轨道之分(注意注意:不要把不要把“反键反键”误解为误解为“不能成键不能成键”)n两个原子轨道相加,在两核间概率密度增大,两个原子轨道相加,在两核间概率密度增大,其能量较原子轨道的能量低,称为成键分子轨其能量较原子轨道的能量低,称为成键分子轨道;道;n两个原子轨道相减,由于在两核间概率密
18、度减两个原子轨道相减,由于在两核间概率密度减小,其能量较原子轨道的高,称为反键轨道。小,其能量较原子轨道的高,称为反键轨道。1、s-s原子轨道的组合原子轨道的组合n两个原子的两个原子的ns轨道相加而成为成键分子轨轨道相加而成为成键分子轨道道ns;两者相减则成为两者相减则成为ns*,其分子轨道的其分子轨道的图形如图图形如图5-4,5-5。2、p-p原子轨道的组合原子轨道的组合n两个两个npx轨道以轨道以“头碰头头碰头”的方式叠合,所的方式叠合,所成的键分别为成的键分别为np和和np*。其图形见其图形见5-6。n两个两个npy(或或npz)轨道以轨道以“肩并肩肩并肩”的方式的方式叠合,所成的键分别
19、为叠合,所成的键分别为np和和np*。5-3-3 分子轨道的能级分子轨道的能级nNOTE:MO法只适用于第一、二周期元素所法只适用于第一、二周期元素所组成的多原子分子。组成的多原子分子。n每种分子的每个分子轨道都有确定的能量;每种分子的每个分子轨道都有确定的能量;不同种分子的分子轨道的能量是不同的。不同种分子的分子轨道的能量是不同的。n对于第二周期的同核双原子分子的分子轨道对于第二周期的同核双原子分子的分子轨道能级有两种情况:能级有两种情况:1、O2,F2n1s*1s2s*2s2p2p*2p*2pneg:O2的形成过程:的形成过程:2O(1s22s22p4)O2(1s)2(*1s)2(2s)2
20、(*2s)2(2p)2(2p)4(*2p)2 2、一、二周期其它元素、一、二周期其它元素n1s*1s2s*2s2p2p*2p 诱导力(极性很大,且有氢键诱导力(极性很大,且有氢键的分子除外)的分子除外)分子间力分子间力 取向力取向力 诱导力诱导力 色散力色散力 产生原理产生原理 固有偶极固有偶极之间之间 固有偶极与诱导固有偶极与诱导偶极之间偶极之间 瞬间偶极之间瞬间偶极之间 存存 在在 极性分子极性分子之间之间 极性分子之间、极性分子之间、极性分子与非极极性分子与非极性分子之间性分子之间 极性分子之间、极性分子之间、极性与非极性分极性与非极性分子之间、非极性子之间、非极性分子之间分子之间 2、
21、分子间力对物质物理性质的影响、分子间力对物质物理性质的影响n分子间力对物质分子间力对物质物理性质物理性质的影响是多方面的。的影响是多方面的。n一般来说,结构相似的同系列物质分子量越一般来说,结构相似的同系列物质分子量越大,分子变形性也越大,分子间力越强,物大,分子变形性也越大,分子间力越强,物质的质的沸点、熔点沸点、熔点也就越高。也就越高。n分子间力越大,其分子间力越大,其溶解度溶解度也越大。也越大。n分子间力越大,其分子间力越大,其硬度硬度也就越大。也就越大。5-5-3 氢键(氢键(hydroen bond)n氢键叫做键,但它又不是键(化学键);它氢键叫做键,但它又不是键(化学键);它只是分
22、子间力的一种。只是分子间力的一种。1、氢键的形成、氢键的形成n氢键结合的情况如果写成通式,则可以表示氢键结合的情况如果写成通式,则可以表示为:为:XH+YnX,Y:可以为可以为O,F,N等。其中等。其中X,Y可以可以相同,也可以不相同(即不同的分子间也可相同,也可以不相同(即不同的分子间也可以形成氢键)。比如:以形成氢键)。比如:NH3和和H2O之间。之间。n构成氢键的必要条件:构成氢键的必要条件:(1)X,Y的电负性要大;的电负性要大;(2)Y必须有孤对电子;必须有孤对电子;(3)X,Y的半径要小。的半径要小。n除了分子间的氢键之外,分子内也可以存在除了分子间的氢键之外,分子内也可以存在氢键
23、。氢键。n分子内氢键由于受环状结构的限制,分子内氢键由于受环状结构的限制,XHY往往不能在同一直线上。往往不能在同一直线上。2、氢键的特点、氢键的特点(1)方向性)方向性n氢键的方向性是指氢键的方向性是指Y原子与原子与XH形成氢键时,将形成氢键时,将尽可能使氢键与尽可能使氢键与XH键轴在同一个方向,即键轴在同一个方向,即XHY三个原子在同一直线上。三个原子在同一直线上。(2)饱和性)饱和性n氢键的饱和性是指每一个氢键的饱和性是指每一个XH只能与一个只能与一个Y原子原子形成氢键。形成氢键。(3)强度)强度n氢键的强度可以用键能来表示。简单地说,氢键键氢键的强度可以用键能来表示。简单地说,氢键键能
24、是指每拆开单位物质的量的能是指每拆开单位物质的量的HY键所需的能量。键所需的能量。n氢键键能一般与分子间力的大小在一个数量级内。氢键键能一般与分子间力的大小在一个数量级内。3 3、氢键形成对物质性质的影响、氢键形成对物质性质的影响 n一般分子间氢键的形成可以使得分子的沸点一般分子间氢键的形成可以使得分子的沸点升高,溶解度增大,粘度增大,液体的密度升高,溶解度增大,粘度增大,液体的密度也增大。也增大。5-6 晶体和非晶体晶体和非晶体 5-6-1 晶体的一般特征晶体的一般特征 1、有一定的几何构型;、有一定的几何构型;2、有固定的熔点;、有固定的熔点;3、某些性质各向异性。、某些性质各向异性。5-
25、6-2 晶体的内部结构晶体的内部结构n1 1、晶格、晶格 将构成晶体的微粒(原子、离子或分子)将构成晶体的微粒(原子、离子或分子)抽象的看成几何上的点(结点),把这些有规抽象的看成几何上的点(结点),把这些有规则排列在三维空间的点联结起来,形成不同形则排列在三维空间的点联结起来,形成不同形状的空间格子,称为晶格或点阵状的空间格子,称为晶格或点阵(lattic)。n 2 2、晶胞、晶胞 代表晶体特征的最小组成部分或构成晶体代表晶体特征的最小组成部分或构成晶体的最小重复单位。整个晶体由晶胞无间隙的堆的最小重复单位。整个晶体由晶胞无间隙的堆砌而成。晶胞是很小的平行六面体,按其形状砌而成。晶胞是很小的
26、平行六面体,按其形状归并为七大晶系。按节点在单位平行六面体的归并为七大晶系。按节点在单位平行六面体的分布情况,将得到十四种晶格。分布情况,将得到十四种晶格。n3、立方晶格、立方晶格 最简单的晶格最简单的晶格 a=b=c =90 a 简单立方晶格简单立方晶格 b 面心立方晶格面心立方晶格 c 体心立方晶格体心立方晶格 5-7 离子晶体及其性质离子晶体及其性质 5-7-1 离子晶体的特征和性质离子晶体的特征和性质定义:定义:凡是靠阴、阳离子之间的静电引力结合凡是靠阴、阳离子之间的静电引力结合而成的晶体称为离子晶体。而成的晶体称为离子晶体。配位数配位数n 在晶体中与一个微粒最邻近的微粒数,在晶体中与
27、一个微粒最邻近的微粒数,称为该离子的配位数。比如:在称为该离子的配位数。比如:在NaCl晶体中,晶体中,Na+和和Cl的配位数均为的配位数均为6。5-7-2 几种典型离子晶体结构类型几种典型离子晶体结构类型n属于立方晶体的二元离子化合物(属于立方晶体的二元离子化合物(AB)中中最常见的最常见的3种典型结构种典型结构结构类型结构类型 r+/r 阳离子配阳离子配位数位数 立方立方ZnS 0.402 4NaCl 0.525 6 CsCl0.934 85-7-3 离子晶体的晶格能(离子晶体的晶格能(U)n定义:在标准态下,拆开定义:在标准态下,拆开1mol离子晶体使其离子晶体使其变为气态组分离子时所需
28、吸收的能量,称为变为气态组分离子时所需吸收的能量,称为该离子晶体的晶格能。该离子晶体的晶格能。nU越大,该离子晶体越稳定。越大,该离子晶体越稳定。5-8 非离子型晶体非离子型晶体 5-8-1 晶体的基本类型晶体的基本类型晶体的基本类晶体的基本类型型离子晶离子晶体体原子晶体原子晶体分子晶分子晶体体金属晶体金属晶体结点上的微粒结点上的微粒正、负正、负粒子粒子原子原子分子分子金属原子或金属原子或正离子正离子实实 例例NaCl金刚石金刚石(C)CO2Fe微粒间的作用微粒间的作用力力离子键离子键共价键共价键分子间分子间力力金属键金属键熔、沸点熔、沸点较高较高高高低低一般较高,一般较高,部分低部分低硬硬
29、度度较大较大大大小小一般较大,一般较大,部分小部分小导电性导电性水溶液或熔水溶液或熔融液易导电融液易导电绝缘体或绝缘体或半导体半导体一般不一般不导电导电良导体良导体 5-8 离子极化对物质性质的影响离子极化对物质性质的影响 5-8-1 离子的电子构型(外层电子构型)离子的电子构型(外层电子构型)n 简单阴离子:简单阴离子:8电子构型电子构型阳离子:比较复杂阳离子:比较复杂n(1)2电子构型电子构型 如:如:Li+:1s2n(2)8电子构型电子构型 如:如:Na+:2s22p6n(3)9-17电子构型电子构型 如:如:Fe3+:3s23p63d5n(4)18电子构型电子构型 如:如:Zn2+:3
30、s23p63d10n(5)18+2电子构型电子构型 如:如:Sn2+:4s24p64d105s25-8-2 离子极化的概念离子极化的概念 1、离子极化、离子极化n离子极化理论是从离子键理论出发,把化合离子极化理论是从离子键理论出发,把化合物中的组成元素看作阴、阳离子,然后考虑物中的组成元素看作阴、阳离子,然后考虑它们之间的相互作用。它们之间的相互作用。n所有离子在外电场中,其外层电子与核发生所有离子在外电场中,其外层电子与核发生相对位移,产生诱导偶极,这种过程称为离相对位移,产生诱导偶极,这种过程称为离子的极化。子的极化。n离子极化的强弱取决于离子的极化力和离子离子极化的强弱取决于离子的极化力
31、和离子的变形性。的变形性。2、离子的极化力、离子的极化力 n某种离子使异号离子变形的能力。(离子本某种离子使异号离子变形的能力。(离子本身带有电荷,也可以看作是一个电场)也就身带有电荷,也可以看作是一个电场)也就是离子产生电场场强大小的能力。是离子产生电场场强大小的能力。n主要是主要是阳离子阳离子的极化力。的极化力。3、离子的变形性、离子的变形性n离子在外电场作用下,其外层电子与核发生离子在外电场作用下,其外层电子与核发生相对位移的性质。相对位移的性质。离子的极化率可以看成是离子的极化率可以看成是离子变形性的一种量度。极化率越大,其变离子变形性的一种量度。极化率越大,其变形性也就越大。形性也就
32、越大。4、影响离子极化力和变形性的主要因素、影响离子极化力和变形性的主要因素 影响因素影响因素极化力极化力变形性变形性离子电荷离子电荷Z,极化力极化力Z+,变形性变形性;Z,变形性变形性。离子半径离子半径r,极化力极化力r,变形性变形性离子的电子构离子的电子构型型Z同,同,r相近,相近,18,18+2,2 917 8Z同,同,r相近,相近,18,18+2,2,917 8 对于对于阳离子阳离子来说,极化作用占主要地位;来说,极化作用占主要地位;对于对于阴离子阴离子来说,变形性占主要地位。来说,变形性占主要地位。5、离子的附加极化作用、离子的附加极化作用n 一般而言,阳离子的变形性不明显,阴离子的
33、一般而言,阳离子的变形性不明显,阴离子的极化力也不显著,所以在考虑离子之间的相互作用极化力也不显著,所以在考虑离子之间的相互作用时,仅考虑阳离子使阴离子发生变形。时,仅考虑阳离子使阴离子发生变形。n 当阳离子也容易发生变形时,往往引起两种离当阳离子也容易发生变形时,往往引起两种离子之间的相互极化作用。即当阴离子被极化之后,子之间的相互极化作用。即当阴离子被极化之后,增强了它对阳离子的极化作用,结果使阳离子变形增强了它对阳离子的极化作用,结果使阳离子变形而被极化;阳离子被极化之后,又增强了它对阴离而被极化;阳离子被极化之后,又增强了它对阴离子的极化作用。这种加强的极化作用称为附加极化子的极化作用
34、。这种加强的极化作用称为附加极化作用。作用。n 一般来说,一般来说,18电子构型的阳离子容易变形,而电子构型的阳离子容易变形,而且最外层且最外层d电子越多,电子层数越多,附加极化作用电子越多,电子层数越多,附加极化作用也就越大。也就越大。5-8-3 离子极化对物质结构和性质的影响离子极化对物质结构和性质的影响1、离子极化对键型的影响、离子极化对键型的影响 n离子之间相互极化作用加强离子之间相互极化作用加强电子云变形程电子云变形程度加大度加大阴阳离子外层轨道重叠阴阳离子外层轨道重叠核间距缩核间距缩短短极性减弱(由离子键向共价键过渡。)极性减弱(由离子键向共价键过渡。)2、离子极化对晶型的影响、离子极化对晶型的影响 n离子之间距离缩短离子之间距离缩短r+/r改变改变配位数降低配位数降低晶型变化晶型变化3、离子极化对化合物性质的影响、离子极化对化合物性质的影响(1)对溶解度的影响)对溶解度的影响n 极化作用越强,在水中的溶解度越小。极化作用越强,在水中的溶解度越小。(2)对化合物颜色的影响)对化合物颜色的影响n极化作用越强,化合物的颜色越深。极化作用越强,化合物的颜色越深。(3)对熔沸点的影响)对熔沸点的影响n极化作用越强,熔沸点越低。极化作用越强,熔沸点越低。