第四章物质结构基础 (2)化学键与晶体结构 主讲教师:艾华林
第四章 物质结构基础 （2）化学键与晶体结构 主讲教师：艾华林
化学键:分子中相邻原子间强力的相互作用力。 令化学键的类型:离子键 共价键 金属键 分子间力:分子与分子间的相互作用力。 分子间力的类型:范德华力 氢键
化学键：分子中相邻原子间强力的相互作用力。 ❖ 化学键的类型：离子键 共价键 金属键 分子间力：分子与分子间的相互作用力。 ❖ 分子间力的类型：范德华力 氢键
4.5离子键 1、离子键的形成和特点 2、离子键的结构 3、离子键的强度
4.5 离子键 1、离子键的形成和特点 2、离子键的结构 3、离子键的强度
4.51离子键的形成和特点 当活泼金属原子和活泼非金属原子在一定反应条件 下互相接近时: 活泼金属原子可失去最外层电子,形成稳定电子结 构的带电正离子; 活泼非金属可得到电子,形成稳定电子结构的带电 负离子
当活泼金属原子和活泼非金属原子在一定反应条件 下互相接近时： 活泼金属原子可失去最外层电子，形成稳定电子结 构的带电正离子； 活泼非金属可得到电子，形成稳定电子结构的带电 负离子。 4.5.1 离子键的形成和特点
离子键的形成 a 电子转移 不稳定1252P3s 1S2S22P3S23P5 Na Cl- 稳定1S2s2P3S0 1S2S2P63S23P6 a
Na+ Cl－ 电子转移 不稳定 稳定 1S22S22P63S1 11Na Na+ 17Cl Cl- 1S22S22P63S23P5 1S22S22P63S0 1S22S22P63S23P6 1. 离子键的形成
2.离子键的定义 离子键的定义:阴阳离子通过静电作用结 合成化合物的化学键,叫做离子键。 成键微粒:阴阳离子 相互作用:静电作用(静电引力和斥力) 成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时 吸引和排斥达到平衡,就形成了离子键。 含有高子键的化合物就是高子化合物
离子键的定义： 阴阳离子通过静电作用结 合成化合物的化学键，叫做离子键。 成键微粒：阴阳离子 相互作用：静电作用（静电引力和斥力） 成键过程：阴阳离子接近到某一定距离时， 吸引和排斥达到平衡，就形成了离子键。 含有离子键的化合物就是离子化合物。 2. 离子键的定义
3.离子键的本质 离子键的本质是静电引力 80 0 正负离子间的总势能为 E总=E吸引+E排斥 250 E吸引 (q+.q-)/ E排斥=Aer/p 温 500 R0468101214 距离R/nm Ro称为平衡距离,是体系能量最低的状态,这种 状态就是形成离子键的标志
R０称为平衡距离 ，是体系能量最低的状态，这种 状态就是形成离子键的标志。 正负离子间的总势能为： E 总＝ E 吸引＋ E 排斥 E 吸引 ＝－（ｑ＋.ｑ－ E 排斥 ＝ Ａｅｒ／ρ 离子键的本质是静电引力。 3. 离子键的本质
4.离子键的特点 (1)离子键没有方向性 与任何方向的电性不同的离 子相吸引,所以无方向性 (2)离子键没有饱和性 只要是正负离子之间,则彼此 吸引,即无饱和性 3)无确定的分子量 NaCI晶体是个大分子,晶体中无单独的NaCI分子存在。 NaCl是化学式,因而585可以认为是式量,不是分子量
4. 离子键的特点 （3）无确定的分子量 NaCl 晶体是个大分子，晶体中无单独的 NaCl 分子存在。 NaCl 是化学式，因而 58.5 可以认为是式量，不是分子量。 （1）离子键没有方向性 与任何方向的电性不同的离 子相吸引，所以无方向性 （2）离子键没有饱和性 只要是正负离子之间，则彼此 吸引，即无饱和性
5.离子键的特征 (1)离子的电荷 (2)离子的半径 (3)离子的电子构 型 (1)离子的电荷 形成8电子稳定构型过程中: 原子失去价电子后形成正离子, 如Na+,Mg2和A13+等(+4价离子极少见) 原子获得价电子后形成负离子, 如卤素负离子X、氧离子02、硫离子S2、氮离子N3等
形成8电子稳定构型过程中： 原子失去价电子后形成正离子， 如Na+ ，Mg2+ 和Al3+等（+4价离子极少见） 原子获得价电子后形成负离子， 如卤素负离子Ｘ－、氧离子Ｏ2-、硫离子S 2-、氮离子Ｎ3-等 。 (1) 离子的电荷 (2) 离子的半径 (3) 离子的电子构 型 (1) 离子的电荷 5. 离子键的特征
(2)离子半径 哥德希密特( Goldschmidt)离子半径 将离子晶体中的离子看成是相切的球 体,正负离子的核间距d是r+和r-之和。 d值可由晶体的X射线衍射实验测定得到, 例如MgOd=210pm gx+52=210pm 1926年,哥德希密特( Goldschmidt)用光学方法测得了F-和O2 的半径,分别为133pm和132pm。结合X射线衍射所得的d 值,得到一系列离子半径。 d Mgo 210-132=78(pm) 这种半径为哥德希密特半径
（2）离子半径 哥德希密特 ( Goldschmidt )离子半径 将离子晶体中的离子看成是相切的球 体，正负离子的核间距d 是 r + 和 r－ 之和 。 d r + r - d 值可由晶体的X 射线衍射实验测定得到， 例如 MgO d = 210 pm 。 d = r Mg2+ + r O 2− = 210 pm 1926 年，哥德希密特 ( Goldschmidt ) 用光学方法测得了F－ 和 O 2 － 的半径，分别为 133 pm 和 132 pm。 结合 X 射线衍射所得的 d 值，得到一系列离子半径。 = d MgO－ = 210 － 132 = 78 ( pm ) 这种半径为哥德希密特半径。 r Mg2+ 2− O r