離子鍵,又被稱為鹽鍵,是化學(xué)鍵的一種,通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)原子或化學(xué)集團(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(gè)帶相反電荷的離子靠近時(shí), 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(shí),便形成離子鍵。因此,離子鍵是陽(yáng)離子和陰離子之間由于靜電作用所形成的化學(xué)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。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(shí),都能形成離子鍵。
化學(xué)鍵主要有三種基本類型,即離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵。
(1)離子鍵離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移(失去電子者為陽(yáng)離子,獲得電子者為陰離子)形成的,即正離子和負(fù)離子之間由于靜電引力形成化學(xué)鍵。離子既可以是單離子,如Na+、C1—等;也可以由原子團(tuán)形成,如S04-2、N03-等。
離子鍵的作用力強(qiáng),無(wú)飽和性,無(wú)方向性。離子鍵形成的礦物總是以離子晶體的形式存在。
(2)共價(jià)鍵共價(jià)鍵的形成是相鄰兩個(gè)原子之間自旋方向相反的電子相互配對(duì),此時(shí)原子軌道相互重疊,兩核問(wèn)的電子云密度相對(duì)地增大,從而增加對(duì)兩核的引力。共價(jià)鍵的作用力很強(qiáng),有飽和性與方向性。因?yàn)橹挥凶孕较蛳喾吹碾娮硬拍芘鋵?duì)成鍵,所以共價(jià)鍵有飽和性;另外,原子軌道相互重疊時(shí),必須滿足對(duì)稱條件和大重疊條件,所以共價(jià)鍵有方向性。共價(jià)鍵又可分為三種。
?、俜菢O性共價(jià)鍵形成共價(jià)鍵的電子云正好位于鍵合的兩個(gè)原子正中間,如金剛石的C—C鍵。
②極性共價(jià)鍵形成共價(jià)鍵的電子云偏于對(duì)電子引力較大的一個(gè)原子,如Pb—S鍵,電子云偏于S一側(cè),可表示為Pb→S。
?、叟鋬r(jià)鍵共享的電子對(duì)只有一個(gè)原子單獨(dú)提供,如Zn—S鍵,共享的電子對(duì)由鋅提供,
共價(jià)鍵可以形成兩類晶體,即原子晶體與分子晶體。原子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著原子,原子之間有共價(jià)鍵聯(lián)系著。在分子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著分子(極性分子或非極性分子),在分子之間有分子間力作用著,在某些晶體中還存在著氫鍵。關(guān)于分子鍵與氫鍵后面要講到。
(3)金屬鍵由于金屬晶體中存在著自由電子,整個(gè)金屬晶體的原子(或離子)與自由電子形成化學(xué)鍵。這種鍵可以看成由多個(gè)原子共用這些自由電子所組成,所以有人把它叫做改性的共價(jià)鍵。對(duì)于這種鍵還有一種形象化的說(shuō)法:“好像把金屬原子沉浸在自由電子的海洋中”。金屬鍵沒(méi)有方向性與飽和性。
與離子晶體、原子晶體一樣,金屬晶體中沒(méi)有獨(dú)立存在的原子或分子,金屬單質(zhì)的化學(xué)式(也叫分子式)通常用化學(xué)符號(hào)來(lái)表示。
離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移(失去電子者為陽(yáng)離子,獲得電子者為陰離子)形成的。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,如SO4 2-,NO3-等。
離子鍵的作用力強(qiáng),無(wú)飽和性,無(wú)方向性。離子鍵形成的礦物總是以離子晶體的形式存在離子鍵一般情況下是金屬與非金屬所構(gòu)成的化合物(銨根離子除外),其中,有一種元素*失去電子形成相應(yīng)的陽(yáng)離子,同時(shí)另一種物質(zhì)得到電子形成相應(yīng)的陰離子。
離子鍵的強(qiáng)弱取決于以CsCl賀NaCl為例:由于離子鍵無(wú)飽和性,所以只要考慮一對(duì)正負(fù)離子的離子鍵強(qiáng)度即可,而不用考慮CsCl和NaCl晶體結(jié)構(gòu)的不同代入Cs-Cl、Na-Cl鍵的離子鍵長(zhǎng)(粗略計(jì)算可以用陰陽(yáng)離子半徑的和)和Na、Cs的核電荷數(shù)(Cl的被約去)到庫(kù)侖定律,可以發(fā)祥Cs+和Cl-作用力更大,說(shuō)明Cs-Cl離子鍵強(qiáng)于Na-Cl至于電負(fù)性之差,是間接的簡(jiǎn)便方法。電負(fù)性之差的值越大,鍵的離子鍵成分就越大,對(duì)于同樣構(gòu)型的離子組成的典型離子鍵,離子鍵成分越大,則鍵越強(qiáng)。
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