第2章化学元素和物质结构 3.离子键的离子性及与元素的电负性关系 相互成键的原子之间电负性差值(一般大于17)越大,形成的离子键的离子性成分也 就越大。 4.高子的特征 (1)高子的电荷:离子的电荷数是形成离子键时原子得失的电子数。 正离子电荷一般为+1、+2,最高为+3、+4: 负离子电荷较高的如一3、一4的多数为含氧酸根或配离子。 (2)离子的电子层构型: a.2电子构型:最外层为2个电子的离子,如Li,Be2+等。 b.8电子构型:最外层有8个电子的离子,如Na,C,O-等。 c.18电子构型:最外层有18个电子的离子,如Zn2+,Hg2+,Cu,Ag等。 d.(18+2)电子构型:次外层有18电子,最外层有2个电子的离子,如Pb2+等。 e.(9~17)电子构型:最外层电子为9~17的不饱和结构的离子,如Fe2+,Cr3+,Mn2+ 等。 不同正离子对同种负离子的结合力的大小有如下的经验规律: 8电子层构型的离子<917电子层构型的离子<18或18十2电子层构型的离子 (3)离子半径:在离子晶体中正负离子的接触半径。把正负离子看作是相互接触的两 个球,两个原子核之间的平均距离,即核间距就可看作是正负离子的半径之和,即d=r++r -0 离子半径的变化规律: .在周期表各主族元素中,由于自上而下电子层数依次增多,所以具有相同电荷数的 同族离子的半径依次增大。例如: Li<Na<K<Rb<Cs F<CI <Br<I b.在同一周期中主族元素随着族数递增,正离子的电荷数增大,离子半径依次减小。 例如: Na>Mg2+>Al 3+ ℃.若同一种元素能形成几种不同电荷的正离子时,则高价离子的半径小于低价离子的 半径。如: rFe3(60pm)<rFe(75pm) d.负离子的半径较大,约为130pm~250pm,正离子的半径较小,约为10pm~170pm。 ©.周期表中处于相邻族的左上方和右下方斜对角线上的正离子半径接近。例如: Li(60pm)≈Mg2(65pm) Sc(81pm)Zr(80pm) Na(95pm)Ca2(99pm) 2.4.2共价键及分子构型 同种原子或两个电负性相差较小的原子如何形成分子?1916年路易斯提出了原子间共 用电子对的共价键理论。 根据共价键理论,成键原子间可以通过共享一对或几对电子,达到稳定的稀有气体的原 子结构,从而形成稳定的分子。这种原子间靠共用电子对结合起来的化学键叫做共价键。 12第 2 章 化学元素和物质结构 12 3.离子键的离子性及与元素的电负性关系 相互成键的原子之间电负性差值(一般大于 1.7)越大,形成的离子键的离子性成分也 就越大。 4.离子的特征 (1)离子的电荷:离子的电荷数是形成离子键时原子得失的电子数。 正离子电荷一般为+1、+2,最高为+3、+4; 负离子电荷较高的如-3、-4 的多数为含氧酸根或配离子。 (2)离子的电子层构型: a. 2 电子构型:最外层为 2 个电子的离子,如 Li+,Be2+等。 b. 8 电子构型:最外层有 8 个电子的离子,如 Na+,Cl-,O 2-等。 c. 18 电子构型:最外层有 18 个电子的离子,如 Zn2+,Hg2+,Cu+,Ag +等。 d. (18+2)电子构型:次外层有 18 电子,最外层有 2 个电子的离子,如 Pb2+等。 e. (9~17)电子构型:最外层电子为 9~17 的不饱和结构的离子,如 Fe2+,Cr3+,Mn2+ 等。 不同正离子对同种负离子的结合力的大小有如下的经验规律: 8 电子层构型的离子<9~17 电子层构型的离子< 18 或 18+2 电子层构型的离子 (3)离子半径:在离子晶体中正负离子的接触半径。把正负离子看作是相互接触的两 个球,两个原子核之间的平均距离,即核间距就可看作是正负离子的半径之和,即 d=r++r -。 离子半径的变化规律: a.在周期表各主族元素中,由于自上而下电子层数依次增多,所以具有相同电荷数的 同族离子的半径依次增大。例如: Li+ <Na+ <K+ <Rb+ <Cs+ F - <Cl- <Br- <I - b.在同一周期中主族元素随着族数递增,正离子的电荷数增大,离子半径依次减小。 例如: Na+ >Mg2+ >Al 3+ c.若同一种元素能形成几种不同电荷的正离子时,则高价离子的半径小于低价离子的 半径。如: rFe 3+ (60pm)<rFe 2+ (75pm) d.负离子的半径较大,约为 130pm ~ 250pm,正离子的半径较小,约为 10pm ~ 170pm。 e.周期表中处于相邻族的左上方和右下方斜对角线上的正离子半径接近。例如: Li+ (60pm)≈Mg2+ (65pm) Sc3+ (81pm)≈Zr4+ (80pm) Na+ (95pm)≈Ca2+ (99pm) 2.4.2 共价键及分子构型 同种原子或两个电负性相差较小的原子如何形成分子?1916 年路易斯提出了原子间共 用电子对的共价键理论。 根据共价键理论,成键原子间可以通过共享一对或几对电子,达到稳定的稀有气体的原 子结构,从而形成稳定的分子。这种原子间靠共用电子对结合起来的化学键叫做共价键