体。这就是说,内能高的晶体其熔点也必然较高。 §22离子键与离子晶体 221离子对的形成与离子晶体的结构 离子晶体中,维持晶体稳定存在的吸引力来源于正、负离子间的库仑作用力,而排 斥力则来源于基于泡利不相容原理的排斥作用。例如,NaCl晶体的结合就是靠Na+和Cr 离子之间的库仑吸引作用。虽然具有相同电性的离子之间存在着排斥作用,但由于在离 子晶体的典型晶格(如NaCl晶格、CsCl晶格)中,正负离子相间排列,使每一种离子都 以异号的离子为近邻 库仑作用的总效果是吸引性的。典型离子晶体中的正、负 离子都具有满壳层的结构。当两个满壳层的离子相互靠近到它们的外层电子云发生显著 重叠时,就会产生强烈的排斥作用。 现以Na原子和C原子为例,说明离子对是如何形成的。由于Na原子对电子的束缚力 较弱,而Cl原子对电子的束缚力较强,因此,当Na原子和Cl原子靠近时,电子就会从Na 原子转移到CI原子,从而形成Na和Cl。对于由Na原子和C原子组成的系统,有: Na+Cl+(w电一W合)→Na+C (2.19) 式中,W电是N原子的电离能,为54V,而W象合是C原子的电子亲合能,为 37eV。当正、负离子间距为r时,吸引能和排斥能之和达到最小值,故当Na和C组成 距离为n的离子对时,可以释放出能量吸()一u排(n),即 Na+C→NaC+u吸孔(n)u示(〔) 式(218)变为: Na+C1→NaC-+|吸)排()(W电离一W (221) 表明当一对中性的Na原子和C原子结合成NaC离子对时,可以释放出能量: u=Na+C1-NaC=(5)一u样(〔) (2.22) 如果以一对中性的孤立的无相互作用的Na原子和C原子的内能为能量的零点,则 aC离子对的内能即为一解离。对于NaCI,如果r=0.25nm,可以计算出 u引(5)=57eVu排()=02eVu=5702-(514-37)=406V 因此NaC离子对的形成是稳定的。如果大量离子结合在一起,形成离子晶体,这 要求每个离子的最近邻都是异号离子,相互间存在吸引能。晶体中每个原子(离子)周 围的最近邻原子(离子)数称为配位数。当大量的正、负离子组成离子晶体时,应遵循体。这就是说，内能高的晶体其熔点也必然较高。 §2.2 离子键与离子晶体 2.2.1 离子对的形成与离子晶体的结构 离子晶体中，维持晶体稳定存在的吸引力来源于正、负离子间的库仑作用力，而排 斥力则来源于基于泡利不相容原理的排斥作用。例如，NaCl晶体的结合就是靠Na+ 和Cl- 离子之间的库仑吸引作用。虽然具有相同电性的离子之间存在着排斥作用，但由于在离 子晶体的典型晶格（如NaCl晶格、CsCl晶格）中，正负离子相间排列，使每一种离子都 以异号的离子为近邻，因此，库仑作用的总效果是吸引性的。典型离子晶体中的正、负 离子都具有满壳层的结构。当两个满壳层的离子相互靠近到它们的外层电子云发生显著 重叠时，就会产生强烈的排斥作用。 现以Na原子和Cl原子为例，说明离子对是如何形成的。由于Na原子对电子的束缚力 较弱，而Cl原子对电子的束缚力较强，因此，当Na原子和Cl原子靠近时，电子就会从Na 原子转移到Cl原子，从而形成Na＋和Cl- 。对于由Na原子和Cl原子组成的系统，有： — ++ (WClNa 电离 Na － 亲合 Cl + +→ ClNa)W （2.19） 式中， 是Na原子的电离能，为 5.14eV，而 是Cl原子的电子亲合能，为 3.7eV。当正、负离子间距为r Na W电离 WCl 亲合 0时，吸引能和排斥能之和达到最小值，故当Na+ 和Cl- 组成 距离为r0的离子对时，可以释放出能量 吸引 0 )r(u － 排斥 0 )r(u ，即 吸引 0 )r(uClNaClNa － 0 )r(u - - +→+ 排斥 + + (2.20) 式(2.18)变为： →+ + — + 吸引 0 )r(uClNaClNa － 排斥 0 )r(u －(W电离 Na－ 亲合 Cl )W （2.21） 表明当一对中性的Na原子和Cl原子结合成Na＋Cl－离子对时，可以释放出能量： 解离 += － + — = 吸引 0 )r(uClNaClNau － 排斥 0 )r(u －(W电离 Na－ 亲合 Cl )W (2.22) 如果以一对中性的孤立的无相互作用的Na原子和Cl原子的内能为能量的零点，则 Na＋ Cl— 离子对的内能即为－u解离。对于Na＋ Cl— ，如果r0=0.25 nm，可以计算出： 吸引 0 = 排斥 0 = 解离 = 7.5u0.2eV)r(u5.7eV)r(u － ＝－－ eV06.43.7)5.14(0.2 因此Na＋Cl—离子对的形成是稳定的。如果大量离子结合在一起，形成离子晶体，这 要求每个离子的最近邻都是异号离子，相互间存在吸引能。晶体中每个原子（离子）周 围的最近邻原子（离子）数称为配位数。当大量的正、负离子组成离子晶体时，应遵循 8