固体化学(第七章) 固体中的化学键.ppt

第七章固体中的化学键
Ionic bond
Covalent bond
Van der Waals bond Hydrogen bond
Metallic bond
1
第一节离子键
离子键的特点
无饱和性、无定向性
离子化合物的特性
配位数高、堆积致密
本质上可以归结于静电引力
2
离子晶体由正、负离子以离子键结合起来的。
构成这类晶体的基本质点是正、负离子,它们之间以静电作用力相结合。
正负离子相间排列,结果使异性离子之间的吸引力达到最大,同性离子之间的推斥力达到最小。
一、离子晶体的特征
3
典型的金属元素与非金属元素的化合物是离子晶体,一些三元或多元化合物,如尖晶石类和钙钛矿类化合物也都是离子晶体。
离子晶体是为数极多的正、负离子的集合体,晶体中并不存在单个的分子,化学式只是反应晶体中的化学组成。
4
离子晶体中的各个离子可以近似地看作是带电的圆球,电荷在球上的分布是均匀对称的,异性离子可以从任何方向相互靠近和结合。
因此,决定离子晶体结构的因素就是正、负离子电荷多少,半径大小以及离子间的最密堆积原则。
5
在离子晶体中,离子之间的配位数较大,晶体中没有可以自由运动的电子,而离子又被紧紧地束缚在晶格上。
因此,离子晶体在低温下不导电,不传热,但它的熔体却可以产生离子导电。
例如,某些离子晶体在高温下可产生离子导电现象。
6
另外,可见光的能量不足以使离子的外层电子激发,因此,纯的离子晶体对紫外—可见光是无色透明的。
7
由于离子键的键能较大,正负离子之间的结合比较牢固,离子键能约为200kcal/mol,因而,离子晶体熔点比较高、硬度比较大。
8
但是,当离子晶体受到机械力的作用时,离子之间的位置一旦发生滑动,位移1/2晶胞的长度时,原来的异性离子相间排列就变成同性离子的相邻排列,吸引力就变成推斥力。因此离子晶体比较脆。
9
它是由钠离子和氯离子构成的面心立方格子相互渗入交错而形成的,每个离子周围均有六个最邻近的异性离子(配位数为6)。即每个离子被一个八面体所围绕,在八面体的六个角顶存在着异性离子的重心。
二、典型的离子晶体
(1) 氯化钠晶体
10