离子极化一对离子特征的描述离子的特征要从三个方面描述

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选论离子键理论和离子极化理论

选论离子键理论和离子极化理论

On the evening of July 24, 2021
5、试解释酸性高锰酸钾溶液有强氧化性。
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6、已知硫酸盐的热分解温度数据如下:
MgSO4 CaSO4 SrSO4 CdSO4 MnSO4 Mn2(SO4)3 895℃ 1149℃ 4℃ 826℃ 755℃ 300℃
On the evening of July 24, 2021
(1)正离子
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①正离子所带电荷越高,极化作用越强; ②正离子半径越小,极化作用越强; ③不同电子层结构的正离子,其极化作用大小的顺序为:
18e或(18+2)e > 9~17e > 8e
(2)负离子
①负离子所带电荷越低,极化作用越强; ②负离子半径越大,极化作用越强; ③复杂负离子对称性高,变形性差,极化作用弱; (复杂负离子的中心原子化合价越高,变形性越差)
On the evening of July 24, 2021
3.离子极化对化合物性质的影响
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①化合物颜色
极化作用越强,电子从负离子向正离子迁移更容易,化合物用越强,使离子键向共价键过渡倾向越大,使化学键共价 性增加、化合物共价性增加,使化合物熔点和沸点降低;
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4.离子键理论和离子极化理论的应用
①判断化合物为典型离子化合物还是具有共价性的离子 化合物,判断方法如下:
⑴经验法:根据我们的学习经验直接判断,如KCl是典型离 子化合物,HCl是典型的可以电离的共价化合物; ⑵观察法:若化合物中有可产生较强极化作用的正负离子, 则化合物为具有共价性的离子化合物,否则为典型离子化 合物; ②典型离子化合物用离子键理论,具有共价性的离子化合

3.离子的极化总结

3.离子的极化总结
-的能力,所以有Be2+夺取O2-的能力最大, Ba2+ 夺取 O2-的能力最小, BeCO3 的分解温度最低,BaCO3的分解温 度最高。
五、电荷迁移光谱
电荷迁移光谱常称为荷移光谱(C.T),是由配体轨道与 金属离子轨道之间的电子跃迁产生的。已知主要有三种形 式的电荷迁移:一种是配体阴离子向金属离子的电荷迁移, 另一种是金属向配体的电荷迁移,第三种是金属向金属的 电荷迁移。 通常电荷迁移跃迁比d-d跃迁需要较高的能量,因而 吸收峰一般出现在近紫外和紫外区,且吸收强度大,因为 是宇称允许,又是自旋允许的跃迁。 配体向金属离子的电荷跃迁(L→M)一般发生在含有 pπ 给予电子的配体和有空轨道的金属离子之间,这种跃 迁相当于金属离子被还原,配体被氧化,但一般并不实现 电子的完全转移。
三、离子极化对化合物的溶解度的影响
AgF 溶解度g/L 1800 溶度积 AgCl 0.03 AgBr 0.0055
教材P714
AgI 5.6*10-5
1.77*10-10 5.35*10-13 8.51*10-17
这主要是因为F-离子半径很小,不易发生变形,Ag+ 和F-的相互极化作用小,AgF属于离子型化合物,可溶于 水。银的其它卤化物,随着Cl→Br→I的顺序,共价程度 增强,它们的溶解度就依次递减了。 正一价Cu+的卤化物和Ag+的卤化物行为类似。 在这里要注意:影响无机化合物溶解度的因素是很多 的,但离子的极化往往起很重要的作用。
3.离子极化的结果 ① 键型过渡(离子键向共价键过渡)
如:AgF AgCl AgBr AgI
离子键 共价键
核间距缩短。
Ag+ I-
r/pm 126+216 (= 342)

3.离子的极化

3.离子的极化

还有在一种叫做黑金的化合物Cs2AuⅠAuⅢCl6中也存 在着[AuⅠCl2]- → [AuⅢCl4]-的电荷迁移过程
补充:离子极化
离子的极化率(α): 描述离子本身变形性的物理量。 离子的极化力(f ): 描述一个离子对其他离子变形的影响能力。
1.离子的极化率(α )
一般规律: ① 离子半径 r : r 愈大, 极化率α 愈大。 如α :Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+;F-<Cl-<Br-<I- ② 负离子极化率大于正离子的极化率。
极化作用增强、键的共价性增强→
卤化银的离子半径之和、实测键长、键型如下:
二、离子的极化对化学键型的影响
卤化银的离子半径之和/pm、实测键长/pm 、键型: AgF AgCl AgBr 259 307 322 246 277 288 离子型 过渡型 过渡型
AgI
346
299
共价型
三、离子极化对化合物的溶解度的影响
五、电荷迁移光谱
第二种:金属向配体的电荷迁移这里不予介绍。 第三种:金属离子向金属离子的电荷迁移跃迁发生在 一种金属以不同价态同时存在于一个体系之时,常呈强吸 收的光谱,这是由于发生了不同价态离子之间的电荷迁移, 故其光谱常称为混合价光谱,例如在深蓝色的普鲁士蓝 KFe[Fe(CN)6]中就发生了Fe2+→Fe3+的电荷迁移跃迁。 在钼蓝中,存在MoⅣ→MoⅤ的电荷跃迁。
另一方面在周围离子的作用下,本身发生变形。
阳、阴离子相互极化的结果,彼此的变形性增大,产 生诱导偶极矩加大,从而进一步加强了它们的极化能力。
二、离子的极化对化学键型的影响
阳阴离子结合成化合物时,如果相互间完全没有极化 作用,则其间的化学键纯属离子键。 实际上,相互极化的关系或多或少存在着,对于含dx 或d10电子的阳离子与半径或电荷高的阴离子结合时尤为

兰叶青 无机化学专业课考研复习第9章 分子结构

兰叶青 无机化学专业课考研复习第9章 分子结构

第二节
第九章
一、现代价键理论(也称电子配对法)
1、共价键的形成和本质 海特勒和伦敦在用量子力学处理H2分子形成的过 程中,得到H2分子的能量E和核间距R之间的关系曲线, 如图。
H2分子的能量随核间距的变化
NaBr、NaCl中, I 、Br、Cl 的还原性依次降低,而
AgI、AgBr、AgCl的溶解度依次增大,颜色依次变浅, 这都与离子半径的大小有着密切联系。
第一节
第九章
2、离子的电荷 离子电荷高,与相反电荷的吸引力大,熔点、沸
点就高。例如:CaO的熔点(2614℃)比NaCl(801℃) 高。
3、离子的电子构型
相反电荷Z+和Z-的离子间的吸引势能V吸引为:
V吸引
z z e2
4 0 r
第一节
第九章
式中ε0为介电常数,e为1个电子所带电量。相反电荷的 离子之间,除静电引力外,还存在外层电子之间以及
原子核之间的相互排斥作用。排斥势能V排斥与r的关系
为:
V排斥
B rn
式中:B和n为常数。因此,正负离子间的总势能为:
rNa 230 133 97pm
rCl 278 97 181pm
目前最常用的离子半径是1927年由鲍林(Pauling) 从核电荷数和屏蔽常数出发推算出的一套数据,半径 计算公式为:
第一节
第九章
r cn
Z 式中Z为核电荷数,σ为屏蔽常数,Z-σ为有效核电数,cn为取决 于最外电子层的主量子数n的一个常数。
F 、Cl 、O2 等简单的负离子,其最外层都为稳定
的稀有气体结构,即8电子构型。对于正离子来说,情 况相对复杂,除了8电子结构外,还有其它多种构型。 正离子的电子层构型大致有以下几种:

离子极化资料

离子极化资料

离子极化离子极化是一种物质中发生的重要现象,它指的是原子或分子中的电子被从其原位置移开,形成带电离子的过程。

离子极化在化学、物理、生物等领域都有着重要的应用和意义。

基本概念首先,我们来了解一下离子的基本概念。

离子是指带电的原子或分子,它们可以带正电荷(正离子)或负电荷(负离子)。

当原子或分子失去或获得电子时,就会形成离子。

在物质中,正负离子的形成和相互作用是离子极化的基础。

离子极化的作用离子极化在生活中和科学研究中起着重要作用。

在材料科学中,离子极化是新材料开发和性能改善的关键。

通过控制材料中离子的极化程度,可以改变材料的电学、光学和热学性质,从而实现特定功能的设计和应用。

在生物学中,离子极化也扮演着重要角色。

细胞膜上存在离子通道,通过调控离子的进出,细胞可以维持内外离子浓度的平衡,从而保持生命活动的正常进行。

离子极化还参与神经传导、肌肉收缩等生物学过程。

离子极化的机制离子极化的机制主要包括电子的偏移和分布。

在离子化合物中,阳离子和阴离子之间存在相互作用,使得离子周围的电子云发生偏移,形成极化。

在电场的作用下,电子受到电力线的作用而发生位移,不同离子间的极化程度取决于原子或分子的电性。

应用展望未来,随着科学技术的不断进步,离子极化领域的研究也将迎来新的发展。

人们可以利用离子极化来设计更智能、高效的材料,应用于电子器件、能源存储等领域。

同时,深入研究离子极化的机制,有望带来生命科学、医学等领域的重大突破和创新。

结语离子极化作为一种重要的物质现象,不仅在基础科学研究中发挥关键作用,也在工程技术和生物学领域展现出巨大潜力。

通过深入探讨离子极化的特性和机制,我们可以更好地理解自然界的规律,推动科学技术的不断发展和创新。

在离子极化过程中正离子的作用

在离子极化过程中正离子的作用

在离子极化过程中正离子的作用
离子极化是一种物理现象,它涉及将两种不同的离子混合在一起的化学反应,然后使这两
种离子之间的电荷得到不同的平衡。

它具有重要的应用,可以在化学和物理研究中被广泛应用。

在离子极化的化学反应过程中,离子的行为是至关重要的,尤其是正离子的行为。

正离子是包含电荷的离子,它们通常拥有正电荷,这意味着它们受到其他电荷物体的引力。

在离子极化反应中,正离子在最初的部分会被电荷引力吸引到相反电荷的离子,因此形成
一个两离子的配对,之后这种配对会变得更稳定,并且受到电荷引力的影响,最终会被完
全拆解。

另外,此外,正离子也可以通过电位控制来控制它们与另一个离子之间的相互作用。

正离子在离子极化过程中扮演着重要的角色,它们有利于稳定离子极化反应,使其更加有
效地进行,最终将两离子稳定地连接在一起。

正离子也可以被用于其他方面,如生物医学
和材料科学等领域,因为它们可以被用来控制某些特性的产生和促进某些反应的发生。

总之,正离子在离子极化反应中起着至关重要的作用。

它们可以使两离子更有效地结合起来,从而使整个反应过程更加平衡,在化学和物理研究中也可以得到广泛的应用。

基于正
离子特性的研究也可以用来提高各种应用的效率。

无机化合物的结构特点

无机化合物的结构特点

无机化合物的结构特点无机化合物是由无机元素组成的化合物,其结构特点主要包括离子晶体结构、共价分子结构和金属结构三种类型。

下面将分别介绍这三种结构类型的特点。

1. 离子晶体结构离子晶体结构是由正负离子通过离子键结合而成的晶体结构。

在离子晶体中,正负离子按照一定的比例排列成晶体结构,形成离子晶体的特有结构特点。

离子晶体结构的特点包括:(1)离子间的静电作用:离子晶体结构中正负离子之间通过静电作用相互吸引,形成离子键,使得晶体结构稳定。

(2)高熔点和硬度:由于离子晶体结构中正负离子之间的强烈吸引力,使得离子晶体具有较高的熔点和硬度。

(3)晶体结构规则:离子晶体结构中正负离子按照一定的比例和排列方式排列成晶体结构,具有一定的规则性和周期性。

(4)易溶于水:离子晶体通常易溶于水,因为水分子能够与离子之间的静电作用相互作用,使得离子晶体在水中溶解。

2. 共价分子结构共价分子结构是由共价键连接的原子或分子组成的结构。

在共价分子结构中,原子或分子通过共价键共享电子,形成共价分子的特有结构特点。

共价分子结构的特点包括:(1)共价键的形成:共价分子结构中原子或分子通过共价键共享电子,使得分子结构稳定。

(2)分子间的范德华力:共价分子结构中分子之间通过范德华力相互作用,使得分子结构保持一定的稳定性。

(3)低熔点和挥发性:由于共价分子结构中分子之间的相互作用较弱,使得共价分子通常具有较低的熔点和挥发性。

(4)不导电:共价分子通常不导电,因为共价键中电子是局域化的,不具有自由移动的特性。

3. 金属结构金属结构是由金属原子通过金属键连接而成的结构。

在金属结构中,金属原子通过金属键形成金属晶体的特有结构特点。

金属结构的特点包括:(1)金属键的形成:金属结构中金属原子通过金属键共享电子形成金属键,使得金属结构具有一定的稳定性。

(2)电子海模型:金属结构中金属原子释放出自由电子形成电子海,使得金属具有良好的导电性和热导性。

(3)金属结构的变形性:金属结构中金属原子之间通过金属键连接,使得金属具有较好的变形性和延展性。

离子晶体

离子晶体

离子构型
通常把处于基态的离子电子层构型简称为离子构 型。负离子的构型大多数呈稀有气体构型,即最外层 电子数等于8。正离子则较复杂,可分如下5种情况: 1)2e 构型: 第二周期的正离子的电子层构型为 2e 构型,如Li+、Be2+等。 2)8e构型:从第三周期开始的IA、IIA族元素正离 子的最外层电子层为 8e,简称 8e 构型,如 Na+ 等; Al3+ 也是 8e 构型; IIIB—VIIB 族元素的最高价也具有 8e 构 型 [ 不过电荷高于 +4的带电原子(如Mn7+)并不以正离 子的方式存在于晶体之中]。
晶格能的计算玻恩-哈伯循环
以NaCl(s)为例
△fH0NaCl 1 Na(s)+ ——Cl2(g)───→NaCl(s) 2 △H1 Na(g)+Cl(g) △H2 Na+(g)+Cl-(g) -U
△fH0NaCl=-411KJ·mol-1 △H1=230KJ·mol-1 △H2=128KJ·mol-1 △H3=-526KJ·mol-1
CsCl(氯化铯)配位数8:8、NaCl(岩盐)配位 数6:6、ZnS(闪锌矿)配位数4:4、CaF2(萤石)配 位数8:4和TiO2(金红石)配位数6:3,是最具有代表 性的离子晶体结构类型,许多离子晶体或与它们结构 相同,或是它们的变形。
5种离子晶体结构的代表物种 常见的离子晶体化合物
晶体结构型
r(Na+)=(1-30%)r(F-)=0.7r(F-) r(Na+)+r(F-)=231pm 1.7r(F-)=231pm 即:r(F-)=136 r(Na+)=95pm。
(2)测得KCl晶体中阴阳离子核间距为314pm,但 与K+和Cl–同构型的Ar的主量子数为3,大于与Na、F

无机化学:分子间作用力1

无机化学:分子间作用力1

➢ 色散力是非极性分子之间唯一的作用力 17 ➢ 色散力存在于所有的分子之间
不同分子间作用力在同一物质中的大小
kJ/mol
取向力
诱导力
色散力
Ar CO HCl NH3 H2O
0 0.003 3.305 13.31 36.38
0 0.008 1.104 1.548 1.929
8.49 8.74 16.82 14.94 8.996
21
氢键(hydrogen band)
● 氢键存在的证明
22
H2O、 HF、NH3与同系物性质的不同就是由氢键引起的。 氢键和分子间作用力一样,也是很弱的力。
The structure of ice
23
氢键: 氢键是一种特殊的分子间作用力 1936年 Pauling
氢键:氢原子与电负性 大的X原子以共价键结 合以后,它还可以和另 一个电负性大的X’原 子产生吸引力。这种吸 引力叫做氢键。
粘度:
丙醇 < 丙二醇 < 甘油
33
➢ 生命科学:
C=O…H-N氢键使蛋白质形成a螺旋
34
-螺旋
反平行-折片 反平行-折片
35
➢ 生命科学:碱基配对,DNA基因转录
36
主槽 次槽
37
➢ 水的特殊性质:
高沸点 高热容 密度的变化 水的高表面张力 树木中水的输送 良好的溶解能力 可燃冰
色散力dispersionforces伦敦力londonforces瞬时偶极诱导偶极相互作用瞬时偶极瞬时偶极不断的存在消失16色散力dispersionforces分子间作用力中相当最弱的一种110kjmol随着分子变形性的增多而增大分子量表面积色散力存在于所有的分子之间17不同分子间作用力在同一物质中的大小kjmol取向力诱导力色散力ar849co00030008874hcl330511041682nh133115481494363819298996什么最弱的色散力在同一分子中总分子间力的比重通常比较大

固体物理简答题及答案

固体物理简答题及答案

简答题1、原子结合成晶体时,原子的价电子产生重新分布,从而产生不同的结合力,分析离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点。

答案:离子性结合:正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近,当靠近到一定程度时,由于泡利不相容原理,两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。

当排斥力和吸引力相互平衡时,形成稳定的离子晶体;共价性结合:靠两个原子各贡献一个电子,形成所谓的共价键;金属性结合:组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有,因此在结合成金属晶体时,失去了最外层(价)电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。

在这种情况下,电子云和原子实之间存在库仑作用,体积越小电子云密度越高,库仑相互作用的库仑能愈低,表现为原子聚合起来的作用。

范德瓦耳斯性结合:惰性元素最外层的电子为8个,具有球对称的稳定封闭结构。

但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩,这就会使其它原子产生感应极矩。

非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用而结合的。

2. 什么叫简正振动模式?简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是否是一回事?答案:为了使问题既简化又能抓住主要矛盾,在分析讨论晶格振动时,将原子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近似. 在简谐近似下, 由N个原子构成的晶体的晶格振动, 可等效成3N个独立的谐振子的振动. 每个谐振子的振动模式称为简正振动模式, 它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动, 它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方式. 原子的振动, 或者说格波振动通常是这3N个简正振动模式的线形迭加.简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是一回事, 这个数目等于晶体中所有原子的自由度数之和, 即等于3N.3. 长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别?答案:长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动, 振动频率较高, 它包含了晶格振动频率最高的振动模式. 长声学支格波的特征是原胞内的不同原子没有相对位移, 原胞做整体运动, 振动频率较低, 它包含了晶格振动频率最低的振动模式, 波速是一常数. 任何晶体都存在声学支格波, 但简单晶格(非复式格子)晶体不存在光学支格波.4. 长声学格波能否导致离子晶体的宏观极化?答案:长光学格波所以能导致离子晶体的宏观极化, 其根源是长光学格波使得原胞内不同的原子(正负离子)产生了相对位移. 长声学格波的特点是, 原胞内所有的原子没有相对位移. 因此, 长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化. 5. 何谓极化声子? 何谓电磁声子?答案:长光学纵波引起离子晶体中正负离子的相对位移, 离子的相对位移产生出宏观极化电场, 称长光学纵波声子为极化声子.由本教科书的(3.103)式可知, 长光学横波与电磁场相耦合, 使得它具有电磁性质, 人们称长光学横波声子为电磁声子.6、什么是声子?答案:晶格振动的能量量子。

第三节 金属键理论、分子间力、离子极化

第三节 金属键理论、分子间力、离子极化

使晶体的能量低于金属原子单独存
在时的能量。
n 个 1s
金属能带理论属于分子轨道理论类型。
§4
作用力。
分子间作用力
分子内原子间的结合靠化学键,物质中分子间存在着分子间 一 分子的偶极矩
1 永久偶极 分子的正电重心和负电重心不重合,则为极性分子,其极性 的大小可以用偶极矩 μ来度量。
双原子分子 HCl 的正负电重心不重合,是极性分子。若正
金属原子
二 金属晶体的密堆积结构
金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的 。下面用等径刚 性球模型来讨论堆积方式。 在一个层中,最紧密的堆积方式,是一个球与周围 6 个球相 切,在中心的周围形成 6 个凹位,将其算为第一层。
第二层
对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准
1,3,5 位。 ( 或对准 2,4,6 位,其情形是一样的 )
子间力的能量只有几个 kJ · -1 。 mol
1 取向力 极性分子之间的永久偶极 —— 永久偶极作用称为取向力,
它仅存在于极性分子之间, F ∝ μ2 。
2 诱导力
诱导偶极 —— 永久偶极之间的作用称为诱导力。 极性分子作为电场,使非极性分子产生诱导偶极或使极性分
子的偶极增大(也产生诱导偶极),这时诱导偶极与永久偶极之
2 在附近有电负性大,r 小的原子 ( F,O,N ) 。
2 氢键的特点 1°饱和性和方向性 由于 H 的体积小,1 个 H 只能形成一个氢键 。 由于 H 的两侧电负性极大的原子的负电排斥,使两个原子在 H 两侧呈直线排列。除非其它外力有较大影响时,才改变方向。 2°氢键的强度 氢键的强度介于化学键和分子间作用力之间,其大小和 H 两侧的原子的电负性有关,见下列氢键的键能数据。 F - H ·· ·F · E / kJ · -1 mol 28.0 O - H ··O · · 18.8 3°分子内氢键 上面谈的氢键均在分子间形成,若 H 两侧的电负性大的原 N - H ·· ·N · 5.4

离子极化理论

离子极化理论

离子极化理论离子极化(Ionic polarization)由法扬斯(Fajans)首先提出。

离子极化指的是在离子化合物中,正、负离子的电子云在对方离子的电场作用下,发生变形的现象。

离子极化理论是离子键理论的重要补充。

离子极化理论认为:离子化合物中除了起主要作用的静电引力之外,诱导力起着很重要的作用。

离子本身带电荷,阴、阳离子接近时,在相反电场的影响下,电子云变形,正、负电荷重心不再重合,产生诱导偶极,导致离子极化,致使物质在结构和性质上发生相应的变化。

一、离子的极化作用和变形性离子极化作用的大小决定于离子的极化力和变形性。

离子使异号离子极化而变形的作用称为该离子的“极化作用”;被异号离子极化而发生离子电子云变形的性能称为该离子的“变形性”。

虽然异号离子之间都可以使对方极化,但因阳离子具有多余的正电荷,半径较小,在外壳上缺少电子,它对相邻的阴离子起诱导作用显著;而阴离子则因半径较大,在外壳上有较多的电子容易变形,容易被诱导产生诱导偶极。

所以,对阳离子来说,极化作用应占主要地位,而对阴离子来说,变形性应占主要地位。

1.影响离子极化作用的主要因素(1)离子壳层的电子构型相同,半径相近,电荷高的阳离子有较强的极化作用。

例如:Al3+ > Mg2+ > Na+(2)半径相近,电荷相等,对于不同电子构型的阳离子,其极化作用大小顺序如下:18电子和18+2电子构型以及氦型离子。

如:Ag+、Pb2+、Li+等>9—17电子构型的离子。

如:Fe2+、Ni2+、Cr3+等>离子壳层为8电子构型的离子。

如:Na+、Ca2+、Mg2+等(3)离子的构型相同,电荷相等,半径越小,离子的极化作用越大。

但由于阳离子半径相互差别不大,所以,阳离子的电荷数越大,极化力越大。

为了衡量阳离子极化力,曾有许多人将正电荷数和半径综合起来找出统一的标度。

例如,卡特雷奇(G·H·Cartledge)以离子势φ=Z/r 为标度;徐光宪以静电势能Z2/r 为标度…等等。

离子极化 一 对离子特征的描述 离子的特征要从三个方面描述,最新实用版

离子极化 一 对离子特征的描述 离子的特征要从三个方面描述,最新实用版
- 2 的离子键强 ,m. p. 高。但事实并非如此。 这说明了 Al 2O 3 的共价成份比 Mg O 大。 从离子极化理论考虑,因为 Al 3 + 的极化能力强,造成
Al 2O3 比 MgO 更倾向于分子晶体 。
3.使化合物的溶解度降低 离子晶体通常是可溶于水的。水极性强,它会削弱正、负离子之 间的静电吸引,离子晶体进入水中后,正、负离子间的吸引力将 减到约为原来的八十分之一,使正、负离子很容易受热运动的作 用而互相分离。 由于离子极化,离子键向共价键过渡的程度较大,即键的极性减 小。水不能像减弱离子间的静电作用那样减弱共价键的结合力, 所以导致离子极化作用较强的晶体难溶于水。 如AgF AgCl AgBr AgI,溶解度依次降低。
电子构型,外层(次外层)电子越多,变形性越大。
Na+ < Cu+ ;
Ca 2 + < Cd 2 +
2 复杂阴离子变形性小 SO4 2- ,ClO4- ,NO3- r 虽大,但离子对称性高,中心 氧化数又高,拉电子能2-,Ag+,Hg2 +,Pb2 + ; 变形性小的有 Be 2 +,Al 3 +,Si 4 +,SO4 2- 等。
三 影响变形性的因素 1 简单离子
r 大则变形性大,故阴离子的变形性显得主要。阳离子中只 有 r 相当大的(如 Hg 2 + ,Pb 2 + ,Ag + 等)才考虑其变形性。
电子层结构相同,半径越大,变形性越大,如
Si 4 + < Al 3 + < Mg 2 + < Na+ < ( Ne ) < F- < O 2-

Chemistry 离子极化学说简介

Chemistry 离子极化学说简介
所以, ZnI2, CdI2, HgI2 的熔点 m.p. 和溶解度 S 依次降低. 因而, 在遇到阳离子为 等时, 要注意用相互极化解释问题.
七 反极化作用
中心的 N(V), 极化作用很强, 使氧的电子变形:
HNO3 分子中, 由于 H+ 的极化能力极强, 它使NO3-中邻近H+的氧原子的极化与N(V)的作用相反:
Chemistry 离子极化学说简介.txt人永远不知道谁哪次不经意的跟你说了再见之后就真的再也不见了。一分钟有多长?这要看你是蹲在厕所里面,还是等在厕所外面……我的空间 主页|空间装扮博客|写新文章相册|上传照片好友|找新朋友档案|留言板我的应用 投票更多应用tantan62 0 | 我的消息(2/验升级啦!随时随地掌握好友动态
r 相近时, 电荷数越高极化能力越强.
r 相近, 电荷相同时, 外层电子数越多, 极化能力越强. 原因是外层电子对核的中和较小, 故有效电荷高些.
五 离子极化对键型的影响
离子键是离子之间的引力, 正离子的电子转移给了负离子.
当极化能力强的正离子和变形性大的负离子接近时, 发生极化现象, 负离子的电子云变形, 使两核间的电子云密度增大, 于是离子键的百分数减少, 共价键的百分数增大, 离子键向共价键过渡.
只考虑 对 I- 的极化作用, 应得 ZnI2 的极化程度最大的结果, 因为 的 r 最小. 即 ZnI2 的熔点、沸点低, 而HgI2的熔点、沸点高. 但这与实验结果是不相符的. 原因在于没有考虑的变形性, 没有考虑相互极化. 的变形性最小, 的变形性最大. 故相互极化的总结果是 HgI2 最严重.
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看不清?
取消Байду номын用为反极化作用, 意思是与 N(V) 的效果相反. 这种反极化作用导致 O-N 键结合力减弱. 所以, 酸在较低的温度下将分解.

关于动作电位中去极化反极化复极化的区分

关于动作电位中去极化反极化复极化的区分

关于动作电位中去极化反极化复极化的区分浙科版⾼中⽣物教科书中,对有关动作电位的上升⽀和下降⽀没有明确的定义性的划分,因此在平时的练习题和参考书中,经常出现相互⽭盾、不统⼀的说法。

上⽹检索的有关“去极化、反极化、复极化、静息、极化”的定义,也有很多分歧。

例如,下列是有关⼀位⽹友的整理:五年制蓝⽪7版的去极化解释为“RP电位减⼩的过程或状态为去极化”⼈卫配套的同步练习认为⼀个AP是“极化-去极化-反极化-复极化-超极化-恢复”过程⼈卫09版西综辅导⽣理分册认为反极化是去极化的⼀部分翟中和主编《细胞⽣物学》中细胞⽣理和北医的Medicine Master的《⽣理学》默认整个升⽀为去极化《奈特⽣理学图谱》没有说明⼋年制和Guyton的书不在⼿边。

那究竟是前者包含后者还是前者与后者共同组成⼀个升⽀可以看出,对于划分,⼤学教材也不统⼀。

由于缺乏最新版⼤学教材,也⽆从知晓最近是否对此有了明确的划分。

遂现将检索到的相关内容整理如下:动作电位形成条件:①细胞膜两侧存在离⼦浓度差,细胞膜内K+浓度⾼于细胞膜外,⽽细胞外Na+、Ca2+、Cl-⾼于细胞内,这种浓度差的维持依靠离⼦泵的主动转运。

(主要是Na+-K+泵的转运)。

②细胞膜在不同状态下对不同离⼦的通透性不同,例如,安静时主要允许K+通透,⽽去极化到阈电位⽔平时⼜主要允许Na+通透。

③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。

形成过程 ≥阈刺激→细胞部分去极化→Na+少量内流→去极化⾄阈电位⽔平→Na+内流与去极化形成正反馈(Na+爆发性内流)→基本达到Na+平衡电位(膜内为正膜外为负,因有少量钾离⼦外流导致最⼤值只是⼏乎接近钠离⼦平衡电位)(形成动作电位上升⽀)。

膜去极化达⼀定电位⽔平→Na+内流停⽌、K+迅速外流(形成动作电位下降⽀)。

形成机制 动作电位上升⽀——Na+内流所致。

动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差,细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低,⽽阻断Na+通道(河豚毒)则能阻碍动作电位的产⽣。

电子材料导论(李言荣)习题参考答案

电子材料导论(李言荣)习题参考答案

10. 比较金相显微镜和电子显微镜的工作原理。P40 答:光学显微镜分为: 反射式光学显微镜 和 透射式光学显微镜 两类。 电子显微镜分为: 透射电子显微镜 和 扫描电子显微镜 两类。 金相显微镜(反射式光学显微镜) :利用样品中不同物质结构对入射光的反射本 领不同,以及不同晶面、晶界对光的散射能力不同来产生衬度,而观察表面的形 貌。 透射式光学显微镜:利用样品中不同成分或不同相的透光能力不同来产生衬度。 透射式电子显微镜:电子通过电磁透镜放大成像,原理与透射光学显微镜相似。 扫描电子显微镜: 扫描电子显微镜不通过透镜原理成像, 而是像电视机一样逐点 成像。电子束在样品的一定区域内逐点扫描,轰击出各种表面信息,转换为电信 号放大后在显像管中同步成像,就得到了样品测试区域内的信息分布。 11. 简述近代表面分析方法的基本原理和常用表面分析方法。P42 答: 近代表面分析方法的基本原理是: 用一定能量的某种射线或粒子束 (一次束) 去轰击固体表面后, 将产生的带有表面信息的射线或粒子束而进行能量和能量分 布的分析。 常用表面分析方法:能谱法、量子力学效应的显微技术。 研究表面原子排列和形貌的主要方法: 能谱法:低能、中能、高能电子衍射。 显微技术:透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描探针技术。 研究表面成分和化合态的方法 能普法:电子能谱(光电子能谱、俄歇电子能谱) 、离子能谱(离子散射谱、 二次离子质谱、溅射中性粒子谱) 12. 简述现代社会对电子材料有哪些要求?P46 答: ①结构和功能相结合 ②智能化 ③减少污染 ④节省能源 ⑤长寿命和可控寿命 13. 简述纳米材料的结构与性能的特性。P47+P48 答:纳米材料:是指材料中的颗粒尺寸处于纳米范围(2-10nm)的金属、合金、 金属间化合物、有机物或聚合物等材料。 纳米材料的结构:纳米材料颗粒直径为 2-10nm,其中原子数有 102-104 个,大概 有一半以上的原子位于表面和界面上,处于表面、界面的原子有较高的界面能, 活动性强、原子的排列方式跟晶态和非晶态都有明显不同,这种结构称为纳米结 构。 纳米材料的性能:表面界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效 应。 14. 什么是复合材料与功能梯度材料?P48 答:复合材料:是指由两种或两种以上的材料经过有关工艺过程之后而形成的一

离子极化及其对物质性质的影响

离子极化及其对物质性质的影响

离子极化及其对物质性质的影响作者:王润芳来源:《新课程·教研版》2011年第07期离子极化理论广泛地应用于研究无机化学中的溶解度、金属离子的软硬分类、络合物的稳定性、含氧酸酸性等规律,收到了较好的效果。

离子极化会引起化合物很多性质的变化,本文试图就这一问题做一系统探讨。

一、离子极化理论概述“极化”是指分子、离子或基团在外电场作用下,其外层电子云和原子实(或原子核)产生相对位移,即外层电子云变形,产生诱导偶极的现象。

所谓极化率是分子、原子或离子变形程度的一种量度。

在离子化合物中,离子极化是阴阳离子相互的作用。

每个离子同时都有二重性,既有参与外场极化其他离子的作用,又有被其他离子电场所极化的性能。

离子使相邻的异号离子发生变形的能力叫离子极化力;它的电场使其他离子变形的作用叫“极化作用”,而离子本身在外电场作用下发生变形的性能叫离子变形性,离子变形性的大小可用“离子极化率”来度量。

在衡量离子极化效应大小时,离子极化力与变形性都是重要参数,它们与离子电荷、半径及电子构型均有密切关系。

离子极化的强弱取决于两个因素:一是离子的极化力,二是离子的变形性。

1.离子的极化力离子极化力与离子的电荷、离子的半径以及离子的电子构型等因素有关。

离子的电荷越多,半径越小,产生的电场强度越强,离子的极化能力越强。

当离子电荷相同、半径相近时,离子的电子构型对离子的极化力就起决定性的影响。

18电子、(18+2)电子以及2电子构型的离子具有强的极化力;9-17电子构型的离子次之,8电子构型的离子极化力最弱。

离子极化力的大小可以Z/r作为判据,其中Z为离子的价电荷数,r为离子半径。

2.离子的变形性离子的变形性主要取决于离子半径的大小,半径大的离子具有较大的变形性;电子构型相同的离子,阴离子一般比阳离子容易变形;当离子电荷相同,离子半径相近时,离子的电子构型对离子变形性就产生决定性影响;非稀有气体构型的离子(即外层具有9-17、18和8+2个电子的离子),其变形性比稀有气体构型(8电子构型)大得多。

离子固体

离子固体

NaCl 晶体的晶格能为:
1 Ela (NaCl) = ∆ sub H m (Na)+Ei (Na)+ Ed (Cl 2 ) − Eea (Cl) − ∆ f H m (NaCl) 2
第三节 离子晶体的晶格能
离子键的强度常用离子晶体的晶格能来度量。晶 格能越大,离子键的强度就越大,熔化或破坏离子晶 体时消耗的能量也就越多,离子晶体的熔点越高,硬 度也越大。 在标准状态下,使单位物质的量的离子晶体变为 气态阳离子和气态阴离子时所吸收的能量称为离子晶 体的晶格能。 离子晶体的晶格能可通过玻恩-哈伯循环利用热 化学实验数据计算得到。例如:
CsCl晶体的结构 CsCl晶体的结构
NaCl型离子晶体:
所属晶系: 立方; 点阵: 立方F; 结构基元及每个晶胞中结构基元 的数目: NaCl, 4个; Na和Cl离子的配位数都是6; 离子的分数坐标:
1 1 1 1 1 1 A为(0,0,0), ( , ,0), ( ,0, ), (0, , ) 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 B为( , , ), ( ,0,0), (0, ,0), (0,0, ) 2 2 2 2 2 2
三、离子晶体的类型
在离子晶体中,由于阳、阴离子在空间的排列方 式不同,因此离子晶体的空间结构也就不相同。对于 AB 型离子晶体,常见的有 CsCl 型、NaCl 型和 ZnS 型三种典型晶体结构类型。 (l)CsCl 型晶体: CsCl 型晶体的晶胞是正立方 体,l 个 Cs+ 处于立方体中心,8 个 Cl- 位于立方体 的 8 个顶点处,每个晶胞中有 1 个 Cs+ 和 1 个 Cl-。 CsCl 晶体就是 CsCl 晶胞沿着立方体的面心依次堆积 而成。在 CsCl 晶体中,每个 Cs+ 被 8 个 Cl- 包围, 同时每个 Cl- 也被 8 个 Cs+ 包围,Cs+ 与 Cl- 的个数 比为 1:1 。

化学键的离子性与极化性

化学键的离子性与极化性

化学键的离子性与极化性化学键是由两个或更多原子之间的相互作用形成的。

它们是构成分子和化合物的基本组成部分。

化学键可以分为离子键和共价键,离子性和极化性是决定化学键类型的重要因素。

一、离子键离子键是由带正电荷的金属离子与带负电荷的非金属离子之间的相互吸引力所形成的。

在离子键中,电子从金属原子转移给非金属原子,形成带正电荷的金属离子和带负电荷的非金属离子。

这种相互作用力使得离子聚集在一起形成离子晶体。

离子键具有以下特点:1. 强烈的相互吸引力:由于正负电荷之间的强烈吸引力,离子键通常是非常强大的化学键。

2. 高熔点和沸点:由于离子键的强烈吸引力,需要克服这种吸引力才能分解离子晶体。

因此,离子晶体具有高熔点和沸点。

3. 不导电性:在固态下,离子晶体中的离子被牢固地排列在空间网络中,无法移动。

因此,离子晶体在固态下是不导电的。

但是当离子晶体溶解在水或熔化时,离子就可以移动,成为良好的电解质。

二、共价键的极化性共价键是由两个非金属原子之间共享电子而形成的。

共价键可以分为非极性共价键和极性共价键。

1. 非极性共价键:在非极性共价键中,原子之间共享电子的程度相等。

这意味着两个原子对电子的吸引力相同,形成一个无极性的键。

例如,氢气分子(H2)中的两个氢原子共享电子,形成非极性共价键。

2. 极性共价键:在极性共价键中,原子之间共享电子的程度不相等。

这意味着其中一个原子对电子的吸引力强于另一个原子,形成一个带正电荷的极性极和一个带负电荷的极性末端。

例如,氯化氢(HCl)分子中,氯原子对电子的吸引力强于氢原子,形成一个带正电荷的氢离子和一个带负电荷的氯离子。

极性共价键具有以下特点:1. 极性方向性:由于原子对电子的吸引力不均匀,共价键呈现出极性方向性。

带正电荷的极性极和带负电荷的极性末端可以与其他极性分子或离子形成氢键或离子键。

2. 较低的熔点和沸点:相对于离子键和非极性共价键,极性共价键具有较低的熔点和沸点。

这是因为极性原子之间的相互作用力较弱。

离子极化效应

离子极化效应

离子极化效应在日常生活中,我们经常听到“离子极化效应”这个名词,但是很少有人真正了解它的含义和影响。

离子极化效应是指当原子或分子中的正负电离中心发生变化时所引起的一种物理现象。

在化学、生物学以及材料科学领域,离子极化效应都扮演着重要的角色。

首先,让我们来看一下离子极化效应在化学领域的应用。

当原子或分子中的电子在外加电场的作用下发生位移,使得正负电离中心不重合时,就会产生离子极化效应。

这种效应会改变物质的极化性质,影响其化学性质。

在化学反应中,离子极化效应可以影响反应速率、选择性以及产物稳定性。

因此,化学家们通常会考虑到离子极化效应来设计合成路线或者优化反应条件。

在生物学领域,离子极化效应同样扮演着重要的角色。

生物体内的大部分化学反应都发生在水相环境中,而水分子是极性分子,具有很强的离子极化效应。

这种效应可以影响细胞内外的离子传递、蛋白质结构以及酶的催化作用。

例如,钙离子在神经元内外的浓度梯度可以引起神经元的兴奋或抑制,从而影响神经传导。

因此,研究人员常常会利用离子极化效应来解释生物学现象,并且寻找药物的靶点。

在材料科学领域,离子极化效应也具有重要的意义。

许多材料的性能与其离子极化效应密切相关。

例如,铁电材料具有自发极化现象,可以在外力作用下改变其电介质常数,从而实现电容器的微调。

而在电池材料中,锂离子的极化效应会影响电池的充放电性能,因此需要设计能够抑制离子极化的材料结构。

此外,在光电器件中,半导体材料的离子极化效应可以影响其光电转换效率,因此需要精确控制材料的结构和成分。

总的来说,离子极化效应在化学、生物学以及材料科学领域都具有重要的应用价值。

通过深入研究离子极化效应,我们可以更好地理解物质的性质和行为,为新材料的设计与合成提供理论基础。

在未来的研究中,我们还需不断探索离子极化效应的机制和应用,推动科学技术的发展和创新。

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五、离子极化对物质性质的影响 1、 离子极化对化学键类型的影响
离子键是离子之间的引力。正离子的电子转移给了负离子。 当极化能力强的正离子和变形性大的负离子接近时,发生极化现 象。负离子的电子云变形,即负离子的电子被拉向两核之间,使 两核间的电子云密度增大。于是离子键的百分数减少,共价键的 百分数增大,离子键向共价键过渡。
Mg 2 + ( 8e,65 pm ) < Ti 4 + ( 8e,68 pm )
3、r 相近,电荷相同时,外层电子数越多,极化能力越强。原 因是外层电子对核的屏蔽较小,故有效电荷高些。
Pb 2 +,Zn 2 + ( 18,18 + 2 ) > Fe 2 +,Ni 2 + ( 9 ~ 17 ) > > Ca 2 +,Mg 2 + ( 8 e )
原因在于没有考虑 Zn 2 +,Cd 2 +,Hg 2 + 的变形性,没有考 虑相互极化。Zn 2 + 的变形性最小, Hg 2 +Cd I2,Hg I2 熔点和溶解度依次降低 。
结论: 在遇到阳离子为 Pb 2 +,Ag +,Hg 2 + 等时,要注意 用相互极化解释问题。
- 2 的离子键强 ,m. p. 高。但事实并非如此。 这说明了 Al 2O 3 的共价成份比 Mg O 大。 从离子极化理论考虑,因为 Al 3 + 的极化能力强,造成
Al 2O3 比 MgO 更倾向于分子晶体 。
3.使化合物的溶解度降低 离子晶体通常是可溶于水的。水极性强,它会削弱正、负离子之 间的静电吸引,离子晶体进入水中后,正、负离子间的吸引力将 减到约为原来的八十分之一,使正、负离子很容易受热运动的作 用而互相分离。 由于离子极化,离子键向共价键过渡的程度较大,即键的极性减 小。水不能像减弱离子间的静电作用那样减弱共价键的结合力, 所以导致离子极化作用较强的晶体难溶于水。 如AgF AgCl AgBr AgI,溶解度依次降低。
离子极化的结果使离子晶体中出现离子对或分子单位 ,离子 晶体向分子晶体过渡。
离子键和共价键不是绝对的。
2.使化合物的熔点降低
由于离子极化,使化学键由离子键向共价键转变,化合
物也相应由离子型向共价型过渡,其熔点、沸点也随共价
成分的增多而降低。如AgF <AgCl< AgBr< AgI 从离子键强度考虑, Al 2 O3 + 3 对 - 2 应比 MgO + 2 对
三 影响变形性的因素 1 简单离子
r 大则变形性大,故阴离子的变形性显得主要。阳离子中只 有 r 相当大的(如 Hg 2 + ,Pb 2 + ,Ag + 等)才考虑其变形性。
电子层结构相同,半径越大,变形性越大,如
Si 4 + < Al 3 + < Mg 2 + < Na+ < ( Ne ) < F- < O 2-
电子构型,外层(次外层)电子越多,变形性越大。
Na+ < Cu+ ;
Ca 2 + < Cd 2 +
2 复杂阴离子变形性小 SO4 2- ,ClO4- ,NO3- r 虽大,但离子对称性高,中心 氧化数又高,拉电子能力强,不易变形。
综合考虑,变形性大的有 I-,S2-,Ag+,Hg2 +,Pb2 + ; 变形性小的有 Be 2 +,Al 3 +,Si 4 +,SO4 2- 等。
离子极化
一 对离子特征的描述 离子的特征要从三个方面描述,电荷数,半径、电子层结构 (主要指最外层电子数,有时涉及次外层)。
2 e 结构 8 e 结构 ( 8 ~ 18 ) e 结构 18 e 结构 (18 + 2 ) e 结构
Li + Be 2 +
1s 2
Na + Cl-
ns 2 np 6
Fe 3 +
既考虑阳离子对阴离子的极化,又考虑阴离子对阳离子的极 化,总的结果称相互极化 。
讨论 Zn I2 Cd I2 Hg I2 三者的离子极化问题, 若只考虑 Zn 2 +,Cd 2 +,Hg 2 + 对 I- 的极化作用,应得出 Zn I2 的极化程度最大的结论。因为三者的电荷相等,电子层结 构相同,而 Zn 2 + 的 r 最小。 即 Zn I2 的熔点,沸点低,而 Hg I2 的熔点,沸点高 。 但这与实验结果是不相符的。
3s 2 3p 6 3d 5
Cd 2 + Ag +
ns 2 np 6 nd10
Pb 2 +
5s 2 5p 6 5d 10 6s 2
这里的 Pb 2 + 考虑了次外层
二 离子极化现象
离子在电场中产生诱导偶极的现象称为离子极化现象。



-+



-+
离子具有变形性,所以可以被电场极化。 离子作为带电微粒,自身又可以起电场作用,可使其它离子 变形。离子这种能力称为极化能力。 故离子有二重性:变形性和极化能力。
4.使化合物的颜色加深 例如,S2-变形性比O2-大,因此硫化物颜色比氧化物深。 副族金属离子硫化物一般有色,主族金属硫化物一般无色 例如,AgCl AgBr AgI,颜色依次为白色,淡黄色,黄色。
六 相互极化
Al2O3 中 Al 3 + 对 O 2- 施加电场作用,使 O 2- 变形,当然 O 2- 对 Al 3 + 也有极化能力。但 Al 3 + 变形性极小,故这部分作 用不必考虑;但正离子若不是 8 e 的 Al 3 +,而是 ( 18 + 2 ) e 、 18 e 的正离子,不考虑自身的变形性则是不行的。
四 影响极化能力的因素
极化能力的实质是离子作为电场时电场强度的体现。
离子极化力用离子势 或有效离子势 衡量

越大,离子极化力越大。
1、r 小则极化能力强,因此 Na + > K + > Rb + > Cs + , Li + 极化能力很大,H+ 的体积和半径均极小,极化能力最强。 2、r 相近时,电荷数越高极化能力越强 。
七 反极化作用
NO3- 中心的 N ( V ),极化作用很强,使氧的电子云变形。
O
O
ON
O
NO3- 的结构
5
ON
O
HNO3 分子中, H+ 对与其邻近的氧原子的极化,与 N ( V ) 对这个氧原子的极化作用的效果相反。
O
HO N
O
我们称 H+ 的极化作用为反极化作用,就是与 N ( V ) 的极 化作用相比较而言的。
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