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NaCl和CuCl,别看它们长得像,其实差别大着呢

2021-04-28

NaCl这个物质,我们很熟知,它属于离子晶体,是一个离子化合物。CuCl与NaCl比起,正、负离子电荷相同,离子半径也极为相近,那它是不是也属于离子晶体,性质与NaCl相近呢?答案是驳斥的。

CuCl属于分子晶体,是一个共价化合物,在性质上与NaCl也是有很大差别的。比如说溶解性,NaCl在水中的溶解度相当大,而CuCl在水中的溶解度就较小。

那造成这种结果的原因又是什么呢?离子极化!

1.离子极化

离子极化是一个新概念,但是解读一起也比较更容易。

我们之前学习过分子极化,把分子极化的概念推展到离子系统就可以引向离子极化。

当离子处独自电场中时,核和电子再次发生相对位移,导致离子变形并产生诱导偶极,这种过程就称为离子极化。

在离子晶体中,正、负离子本身就不会在周围产生适当的电场,所以离子极化现象普遍存在于离子晶体中。

正离子更有负离子的电子,敌视负离子的核;负离子吸引正离子的核,排斥正离子的电子。这种相互更有和敌视就会使对方变形,也就是发生极化。

其中,离子使其他离子变形(极化)的能力叫作离子的极化力;而离子被极化而再次发生变形的能力被称为变形性。

对于离子极化力,它的强弱取决于它的电场强度,主要与以下三个因素有关:

(1)离子半径

离子半径越小,极化力越强。

(2)离子的电荷

电荷数越多,极化力越强劲。

(3)离子的外层电子构型

8电子构型的离子极化力弱,外层(9-17)和外层18电子构型的离子极化力强。

这三个因素中,离子大小与电荷多少是决定性因素,只有这两个条件相似时,离子的外层电子构型才起显著起到。

离子变形性的大小也各不相同离子的半径、电荷和外层电子构型。其中,离子半径越大,变形性越大;对于结构相同的离子,随着正电荷的增加或者是负电荷的增加,变形性也增大;当离子大小相近时,外层8电子构型的离子变形性小,其他构型的离子变形性大。

一般来说,正离子的极化力高于负离子,而负离子的变形性又低于正离子。因此,当正、负离子间再次发生相互极化时,主要考虑正离子的计划引发负离子的变形。

2.离子极化对物质结构和性质的影响

离子极化对物质结构和性质都或产生影响,主要反映在:

(1)健型的转变

由于正、负离子相互极化,使电子云产生变形而彼此重叠,核间距缩短,健的共价成分减小,从而由离子键过渡到共价键。

例如在卤化银中,只有氟化银归属于离子键,碘化银已过渡到共价键。

(2)晶型的改变

以氯化钠、氯化镁、氯化铝和四氯化硅为事例,正离子钠离子、镁离子、铝离子、硅离子,随着半径的增大,正电荷数的增加,正离子的极化能力依次增大,使得氯离子的变形程度适当增强。晶型依次由离子晶体过渡到分子晶体。

(3)物质的溶解度

氯化铜在水中的溶解度远小于氯化钠,就是因为铜离子是18电子构型,而钠离子是8电子构型,铜离子比钠离子的极化力强,所以氯化铜以共价键结合,而氯化钠以离子键融合。

除了溶解性,离子极化对物质的稳定性、酸碱性、水解能力、颜色等都有影响。

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