離子鍵又被稱為鹽鍵,是化學(xué)鍵的一種,通過兩個或多個原子或化學(xué)基團(tuán)失去或獲得電子而成為離子后形成。帶相反電荷的原子或基團(tuán)之間存在靜電吸引力,兩個帶相反電荷的原子或基團(tuán)靠近時,周圍水分子被釋放為自由水中,帶負(fù)電和帶正電的原子或基團(tuán)之間產(chǎn)生的靜電吸引力以形成離子鍵。
此類化學(xué)鍵往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子,而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。帶有相反電荷的離子因電磁力而相互吸引,從而形成化學(xué)鍵。離子鍵較氫鍵強(qiáng),其強(qiáng)度與共價(jià)鍵接近。
成鍵微粒:陰離子和陽離子;
鍵的本質(zhì):陰離子和陽離子之間的靜電作用;
影響因素:陰陽離子的半徑的大小半徑越大離子鍵越小;陰陽離子電荷的多少;
電子式:在元素符號周圍用“·”或“×”來表示原子最外層電子的式子
中文名離子鍵
外文名ionic?bond
別名電價(jià)鍵,鹽鍵
實(shí) 質(zhì)靜電作用
特 點(diǎn)作用力強(qiáng),無飽和性,無方向性
影響因素半徑、電荷數(shù)
簡介離子鍵通過兩個或多個原子或化學(xué)基團(tuán)失去或獲得電子而成為離子后形成。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用,當(dāng)兩個帶相反電荷的離子靠近時,表現(xiàn)為相互吸引,而電子和電子、原子核與原子核之間又存在著靜電排斥作用,當(dāng)靜電吸引與靜電排斥作用達(dá)到平衡時,便形成離子鍵。因此,離子鍵是指陰離子,陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。
離子鍵屬于化學(xué)鍵,大多數(shù)的鹽,由堿金屬或堿土金屬形成的鍵,活潑金屬氧化物都有離子鍵。含有離子鍵的化合物稱為離子化合物。離子鍵與物體的熔沸點(diǎn)和硬度有關(guān)。
性質(zhì)離子鍵的作用力強(qiáng),無飽和性,無方向性。
離子鍵存在于離子化合物中,離子化合物在室溫下是以晶體形式存在。
離子鍵較氫鍵強(qiáng),其強(qiáng)度與共價(jià)鍵接近。
陰陽離子是否中和也許有人會問,陰陽離子結(jié)合在一起,彼此電荷是否中和呢?鈉離子和氯離子之間除了有靜電相互吸引作用外,還有電子與電子,原子核與原子核之間的相互排斥作用。當(dāng)兩種離子接近到某一定距離時,吸引與排斥達(dá)到了平衡,于是陰陽離子之間就形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵。所以,所謂陰陽離子電荷相互中和的現(xiàn)象是不會發(fā)生的。
晶格能離子鍵的鍵能比較大,反映在離子化合物中就是高熔沸點(diǎn),離子鍵的鍵能被稱作晶格能,晶格能的符號與離子晶體解離過程焓變的符號保持一致。晶格能可以通過玻恩-哈勃循環(huán)(Bōrn-Haber?cycle)或玻恩-蘭德公式(Bōrn-Landé)計(jì)算得出,也可以通過實(shí)驗(yàn)測量測量。
以下是通過玻恩-哈勃循環(huán)(Bōrn-Haber?cycle)計(jì)算得出的晶格能數(shù)據(jù),單位:千焦/摩
類型 | NaF | NaCl | NaBr | NaI | KF | KCl | KBr | KI | BeO |
晶格能 | 923 | 786 | 747 | 704 | 812 | 715 | 730 | 649 | 4443 |
類型 | MgO | CaO | SrO | BaO | |||||
晶格能 | 3791 | 3401 | 3223 | 3054 |
離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移(失去電子者為陽離子,獲得電子者為陰離子)形成的。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用,當(dāng)兩個帶相反電荷的離子靠近時,表現(xiàn)為相互吸引,而電子和電子、原子核與原子核之間又存在著靜電排斥作用,當(dāng)靜電吸引與靜電排斥作用達(dá)到平衡時,便形成離子鍵,即正離子和負(fù)離子之間由于靜電引力所形成的化學(xué)鍵。
離子既可以是單離子,如Na+、Cl-;也可以由原子團(tuán)形成等。它往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子,而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。通常,活潑金屬與活潑非金屬形成離子鍵,如鉀、鈉、鈣等金屬和氯、溴等非金屬化合時,都能形成離子鍵。且僅當(dāng)總體的能級下降的時候,反應(yīng)才會發(fā)生(由化學(xué)鍵聯(lián)接的原子較自由原子有著較低的能級)。下降越多,形成的鍵越強(qiáng)。
而在現(xiàn)實(shí)中,原子間并不形成“純”離子鍵。所有的鍵都或多或少帶有共價(jià)鍵的成分。成鍵原子之間電平均程度越高,離子鍵成分越低。
離子鍵的結(jié)合力很大,因此離子晶體的硬度高,強(qiáng)度大,熱膨脹系數(shù)小,但脆性大。離子鍵種很難產(chǎn)生可以自由運(yùn)動的電子,所以離子晶體都是良好的絕緣體。在離子鍵結(jié)合中,由于離子的外層電子比較牢固的被束縛,可見光的能量一般不足以使其受激發(fā),因而不吸收可見光,所以典型的離子晶體是無色透明的。Al2O3、MgO、TiO2、NaCl等化合物都是離子鍵。
當(dāng)元素周期表中相隔較遠(yuǎn)的正電性元素原子和負(fù)電性元素原子接觸時,前者失去最外層價(jià)電子變成帶正電荷的正離子,后者獲得電子變成帶負(fù)電荷的滿殼層負(fù)離子。正離子和負(fù)離子由靜電引力相互吸引;同時當(dāng)它們十分接近時發(fā)生排斥,引力和斥力相等即形成穩(wěn)定的離子鍵。
研究認(rèn)為,在分子或晶體中的原子決不是簡單地堆砌在一起,而是存在著強(qiáng)烈的相互作用。化學(xué)上把這種分子或晶體中原子間(有時原子得失電子轉(zhuǎn)變成離子)的強(qiáng)烈作用力叫做化學(xué)鍵。鍵的實(shí)質(zhì)是一種力。所以有的又叫鍵力,或就叫鍵。
以鈉與氯化合生成氯化鈉為例:
從原子結(jié)構(gòu)看,鈉原子最外電子層上有1個電子,容易失去;氯原子在外電子層有7個電子容易得到一個電子。當(dāng)鈉原子與氯原子相遇時,鈉原子失去最外層的一個電子,成為鈉離子,帶正電,氯原子得到鈉失去的電子,成為帶負(fù)電的氯離子,陰陽離子的異性電荷的吸引作用,與原子核之間、電子之間的排斥作用達(dá)到平衡,形成了穩(wěn)定的離子鍵。
教學(xué)"離子鍵"是一個比較抽象的概念,教學(xué)"離子鍵"的過程中教師需要打破傳統(tǒng)的講授方式,引導(dǎo)學(xué)生通過宏觀物質(zhì)的性質(zhì)探究,感受微觀結(jié)構(gòu)的差異,并結(jié)合已有知識,通過觀察、聯(lián)想、討論、小結(jié)等方式實(shí)現(xiàn)知識的生成與生長,從而達(dá)到發(fā)展"宏觀辨識與微觀探析"化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。[1]
參考資料本文發(fā)布于:2023-06-04 09:10:38,感謝您對本站的認(rèn)可!
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