1离子键及典型离子化合物
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晶体的结构 型式，取决 与其结构基 元（原子、 离子、原子 团）的数量 关系、离子 的大小关系 和极化作用 的性质。
影响结构 型式的三 个主要因 素
晶体的化学组成类型 结构基元的相对大小 结构基元的极化作用
类质同晶现象 同质多晶现象
类质同晶现象
指化学式相似的物质，具有相似的晶体外形。具有同 晶现象的各物质叫做同晶体。
第三规则：在一个配位结构中，公用棱边，特别是公用
平面，会使结构的稳定性降低；正离子的价数越大，配位数 越小，这一效应越显著。
第四规则：在含有多种不同正离子的晶体中，价数大而配
位数小的正离子，倾向于彼此间不共有配位多面体的任何 要素。
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
(2)硅酸盐晶体结构和分子筛
1、主要成分是硅和氧
硅 酸 盐
2、硅由氧泡半令径第比一为规则r得 出 0.410.293 r 1.40
硅的配 位数为 4
的 特 征
3、硅氧键的静
S si o
Z Z
4 4
1
电键强度为：Z 2 S i n 1
n 2
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
(2)硅酸盐晶体结构和分子筛
3、根据第三规则，若两个相邻SiO4 四面体公用棱
产生 原因
具有相同的化学组成 （或化学式）类型
相应离子的半径相近 或离子半径比相近
具有相同的结构类 型，从而有相似的 晶体外形
同质多晶现象
同一种化学组成的物质，可以形成多种晶体结构类型的 变体。
主要 原因
化学组成类型和离子 半径比一定，决定了正、 负离子有一定的配位数。在此前提下，负离子 可以有不同的密堆积方式，从而有不同的晶体 结构类型。
位多面体，正、负离子的距离取决于半径之和，正离子 的配位数取决于半径比。
第二规则——静电规则：在稳定的离子结构中，每个负
离子的电价数，等于或近乎等于这个负离子与其邻近正离子 之间各静电强度的总和。即公用同一顶点的配位多面体的数 目。
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
（1）离子配位多面体和泡令规则
一些 NaCl 型晶体的点阵常数
晶体 MgO MnO CaO MgS MnS CaS
a 0
4.21
4.44
4.80 5.19 5.21
5.68
A
c
a
b
a a或b c
负离子 正离子
c
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
（1）离子配位多面体和泡令规则
第一规则：在每个正离子的周围，形成了负离子的配
是含 d n 电子的正离子（如：Ag,Zn2,H2g），与极化率大 的负离子（如：S2,I,Br）之间，产生较大的相互极 化，
导致离子键向共价键过渡，这种现象称为键型变异现象。
产生配位数降 低的效应
使键长也相应地比离子键长 的理论值逐渐缩短。
使得键能和点阵能增大，
晶体化学定律
哥希密特晶 体化学定律：
同一物质在不同温度等条件下，产生的同 质多晶变体
2.离子键理论
（3）离子半径
离子半径是指离子在晶体中的“接触”半径，即离子 键 的键长是相邻正、负离子的半径和。
但离子并非刚性球，同一离子在不同晶体形型式中表现
“接触”半径也有不同。一般所说的离子半径，是N以aCl
型离子晶体为标准的数值。具体情况见下表：
1离子键及典型离子化合物
NaCl
晶胞
TiO 2 型
CaF2 型
立方ZnS型
六方ZnS型
2.离子键理论
（1）点阵能
点阵能就是晶格能，是用来衡量离子晶体中离 子键的强度的。
点阵能越大，离子键强度越强，晶体越稳定
如： Na Cl NaU Cl
（气） （气） （晶）
U 即为NaC晶l 体的晶格能
硅
或面，将使体系倾向于不公用任何几何要素。
酸 盐
4、根据第四规则，由于Si4 的高电价和低配位数，
的 特
SiO4 四面体倾向于不公用任何几何要素。
征 5、 Si4与Si4 间不存在直接的键；他们之间是通过
O 2 来连结的。这是与硅有机化合物的重要区别。
成正比。
含d n 电子的离子，比一般离子的极化力强。
离子在外电场作用下，产生诱导极矩 ，。
叫诱导极化率（即离子在单位电场强度的电场作用下
产生的诱导偶极矩）它的大小，是离子可极化的量度。
同价离子的半径越大，和与此相联系的负离子价数 越高，正离子价数越低，极化率和可极化性越大。
键型变异现象
键型变异现象：极化力强和变形性大的离子之间，特别
2Байду номын сангаас离子键理论
（1）点阵能
由库仑定律可知:
对 NaCl
型离子晶 体:
M Z X Z M U X
（气） （气） （晶体）
UNAZZe2 (11)
R0
m
2.离子键理论
（1）点阵能
对于 M y X x
型晶体:
yM Z xZ X M yX x U
（气） （气）
（晶体）
U
' NAe2
ZZ ( y x) (1 R0
) R0
N Ae2
ZZ R0
(1
) R0
'' N A e 2
1 R0
(1
) R0
2.离子键理论
（2）离子的极化和键型变异
实际晶体中， 单纯的离子键很 少。而多数晶体 往往是几种键型 兼而有之，因此 会产生离子极化 和键型的变异，
离子极化 键型变异现象 晶体化学定律
离子极化
离子所带电荷越多，其作用力也越大；一般与 2
影响结构 型式的三 个主要因 素
晶体的化学组成类型 结构基元的相对大小 结构基元的极化作用
类质同晶现象 同质多晶现象
类质同晶现象
指化学式相似的物质，具有相似的晶体外形。具有同 晶现象的各物质叫做同晶体。
第三规则：在一个配位结构中，公用棱边，特别是公用
平面，会使结构的稳定性降低；正离子的价数越大，配位数 越小，这一效应越显著。
第四规则：在含有多种不同正离子的晶体中，价数大而配
位数小的正离子，倾向于彼此间不共有配位多面体的任何 要素。
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
(2)硅酸盐晶体结构和分子筛
1、主要成分是硅和氧
硅 酸 盐
2、硅由氧泡半令径第比一为规则r得 出 0.410.293 r 1.40
硅的配 位数为 4
的 特 征
3、硅氧键的静
S si o
Z Z
4 4
1
电键强度为：Z 2 S i n 1
n 2
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
(2)硅酸盐晶体结构和分子筛
3、根据第三规则，若两个相邻SiO4 四面体公用棱
产生 原因
具有相同的化学组成 （或化学式）类型
相应离子的半径相近 或离子半径比相近
具有相同的结构类 型，从而有相似的 晶体外形
同质多晶现象
同一种化学组成的物质，可以形成多种晶体结构类型的 变体。
主要 原因
化学组成类型和离子 半径比一定，决定了正、 负离子有一定的配位数。在此前提下，负离子 可以有不同的密堆积方式，从而有不同的晶体 结构类型。
位多面体，正、负离子的距离取决于半径之和，正离子 的配位数取决于半径比。
第二规则——静电规则：在稳定的离子结构中，每个负
离子的电价数，等于或近乎等于这个负离子与其邻近正离子 之间各静电强度的总和。即公用同一顶点的配位多面体的数 目。
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
（1）离子配位多面体和泡令规则
一些 NaCl 型晶体的点阵常数
晶体 MgO MnO CaO MgS MnS CaS
a 0
4.21
4.44
4.80 5.19 5.21
5.68
A
c
a
b
a a或b c
负离子 正离子
c
2.离子键理论
3.复杂离子化合物及其结构简介
（1）离子配位多面体和泡令规则
第一规则：在每个正离子的周围，形成了负离子的配
是含 d n 电子的正离子（如：Ag,Zn2,H2g），与极化率大 的负离子（如：S2,I,Br）之间，产生较大的相互极 化，
导致离子键向共价键过渡，这种现象称为键型变异现象。
产生配位数降 低的效应
使键长也相应地比离子键长 的理论值逐渐缩短。
使得键能和点阵能增大，
晶体化学定律
哥希密特晶 体化学定律：
同一物质在不同温度等条件下，产生的同 质多晶变体
2.离子键理论
（3）离子半径
离子半径是指离子在晶体中的“接触”半径，即离子 键 的键长是相邻正、负离子的半径和。
但离子并非刚性球，同一离子在不同晶体形型式中表现
“接触”半径也有不同。一般所说的离子半径，是N以aCl
型离子晶体为标准的数值。具体情况见下表：
1离子键及典型离子化合物
NaCl
晶胞
TiO 2 型
CaF2 型
立方ZnS型
六方ZnS型
2.离子键理论
（1）点阵能
点阵能就是晶格能，是用来衡量离子晶体中离 子键的强度的。
点阵能越大，离子键强度越强，晶体越稳定
如： Na Cl NaU Cl
（气） （气） （晶）
U 即为NaC晶l 体的晶格能
硅
或面，将使体系倾向于不公用任何几何要素。
酸 盐
4、根据第四规则，由于Si4 的高电价和低配位数，
的 特
SiO4 四面体倾向于不公用任何几何要素。
征 5、 Si4与Si4 间不存在直接的键；他们之间是通过
O 2 来连结的。这是与硅有机化合物的重要区别。
成正比。
含d n 电子的离子，比一般离子的极化力强。
离子在外电场作用下，产生诱导极矩 ，。
叫诱导极化率（即离子在单位电场强度的电场作用下
产生的诱导偶极矩）它的大小，是离子可极化的量度。
同价离子的半径越大，和与此相联系的负离子价数 越高，正离子价数越低，极化率和可极化性越大。
键型变异现象
键型变异现象：极化力强和变形性大的离子之间，特别
2Байду номын сангаас离子键理论
（1）点阵能
由库仑定律可知:
对 NaCl
型离子晶 体:
M Z X Z M U X
（气） （气） （晶体）
UNAZZe2 (11)
R0
m
2.离子键理论
（1）点阵能
对于 M y X x
型晶体:
yM Z xZ X M yX x U
（气） （气）
（晶体）
U
' NAe2
ZZ ( y x) (1 R0
) R0
N Ae2
ZZ R0
(1
) R0
'' N A e 2
1 R0
(1
) R0
2.离子键理论
（2）离子的极化和键型变异
实际晶体中， 单纯的离子键很 少。而多数晶体 往往是几种键型 兼而有之，因此 会产生离子极化 和键型的变异，
离子极化 键型变异现象 晶体化学定律
离子极化
离子所带电荷越多，其作用力也越大；一般与 2