离子位移极化
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离子位移极化
极化作用和变形性强弱的规律
阳离子
(1)电荷越大,半径越小,极化作用越强;
(2)不同价电子构型的阳离子极化作用的强弱依次为:
18或18+2>9-17>8电子构型的离子
(3)对于相同电子层结构的离子而言,离子半径越小,极化作用越强,半径越大,变形性越大;
(4)18、18+2和9-17电子层的离子,有较大的变形性。
这在于d电子云结构弥散,相对易于变形。
阴离子
(1)电子层结构相同的阴离子负电荷越大,变形性越大;半径越大,变形性越大。
(2)一些复杂的无机阴离子,如酸根,极化作用、变形性都不显著。
且复杂阴离子中心离子(即成酸元素)氧化数越高,变形性越小。
常见阴离子变形性顺序:
常见阴离子变形性顺序
离子极化使得离子电子云发生变形,进而部分重叠,这就使得离子键中有了共价键的成分。
极化作用越显著,电子云重叠程度越大,共价键的成分越大。
离子极化对化合物性质的影响
①使化合物的溶解度降低
水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性溶剂在水中的溶解度更大。
②导致物质的颜色加深
极化使阴、阳离子的原子轨道发生重叠,导致阴离子原子轨道上的电子吸收可见光向阳离子的原子轨道发生跃迁。
极化越显著,原子轨道发生重叠程度越大,阴阳离子原子轨道能量差越小,电子跃迁吸收可见光能量越小,化合物颜色越深。
③导致晶体晶格的变化
使晶体有从高配位数向低配位数结构过渡的趋势。
离子键的主要特征是没有方向性、没有饱和性,共价键的特征是有饱和性和方向性。
离子极化使核间距减小,意味着阴阳离子半径的减下,使离子键向共价键过渡。
④导致化合物的熔沸点降低
极化导致离子键向共价键过渡,会导致离子晶体向分子晶体转变,由此引起物理性质的变化,导致熔沸点的降低。
⑤对含氧酸盐热解的影响
含氧酸盐的热稳定性受其酸根离子的中心原子的极化作用和金属离子的极化作用的影响。
中心原子的极化能力越强,酸根离子越稳定。
金属离子的极化能力越强,电荷越高、半径越小,有效正电荷越强,越容易夺取酸根离子的O原子,热稳定性越差,热分解温度越低。
金属离子电子构型与热稳定性的关系:
8>(9~17)>18和(18+2)电子构型含氧酸盐热稳定性。