離子的性質,即離子的三種重要特徵:離子電荷數,離子的電子構型和離子半徑。
【離子是組成離子型化合物的基本粒子。離子型化合物在任何狀態下(晶體、熔融狀態、蒸氣狀態或溶液中)都是以離子的形式存在的。因此,離子的性質在很大程度上決定著離子化合物的性質。就是說,離子的性質,即離子的三種重要特徵:離子的電荷、離子的半徑、離子的電子層結構的型別(簡稱離子的電子構型)是決定離子型化合物的共性和特性的根本原因。
(1)離子的電荷
離子電荷對於離子的性質以及所組成的離子型化合物的性質,都有很大影響。即使是同一種元素,當形成不同電荷的離子時,由它們所組成的離子型化合物的性質也會有較大的差異。例如,鐵元素能形成Fe2+、Fe3+兩種離子,這兩種離子及其化合物在性質上就大不相同。Fe3+比Fe2+的正電荷多,在一定條件下,Fe3+能奪取1個電子變成Fe2+,而相反,Fe2+則有失去1個電子變為Fe3+的傾向。Fe3+在溶液中能跟SCN-離子作用生成血紅色的Fe(SCN)2+離子,而Fe2+則不發生這種反應;Fe3+在水溶液裡呈黃色,Fe2+在水溶液裡卻呈淺綠色等。
(2)離子的電子構型
離子的電子層結構型別不同,對離子化合物的性質亦有一定的影響,例如,Na和Cu離子的電荷數相同,都是+1價的離子,它們的離子半徑也很相近,Na的半徑是0.095 nm,Cu的半徑是0.096 nm,但它們相應的化合物的性質卻有較大的差別:如NaI易溶於水,而CuI不易溶於水。這主要是由於Na的電子構型(2s2p)和Cu的電子構型(3s3p3d)很不相同。
(3)離子的半徑
原子或離子的絕對大小是無法確定的,因為原子核外電子並非在固定的軌道上運動。而通常說的離子半徑是指離子的有效半徑,它是透過各種結構分析實驗測定兩個異號離子A和B所組成的離子型化合物的核間距d求算出來的。而d等於A的半徑r1與B的半徑r2之和,即
d=r1+r2
由此可見,離子半徑只能近似地反映離子的大小,離子半徑隨配位數、離子的價數等等而改變。
離子半徑求算時,必須假設某個離子的r1為已知,然後依據r2=d-r1公式求出r2。1926年,戈爾德施米特由晶體結構資料確定了氟離子和氧離子的半徑分別是0.133 nm和0.132 nm,然後以此為基準,一一推算出其他各離子的半徑。】
離子的性質,即離子的三種重要特徵:離子電荷數,離子的電子構型和離子半徑。
【離子是組成離子型化合物的基本粒子。離子型化合物在任何狀態下(晶體、熔融狀態、蒸氣狀態或溶液中)都是以離子的形式存在的。因此,離子的性質在很大程度上決定著離子化合物的性質。就是說,離子的性質,即離子的三種重要特徵:離子的電荷、離子的半徑、離子的電子層結構的型別(簡稱離子的電子構型)是決定離子型化合物的共性和特性的根本原因。
(1)離子的電荷
離子電荷對於離子的性質以及所組成的離子型化合物的性質,都有很大影響。即使是同一種元素,當形成不同電荷的離子時,由它們所組成的離子型化合物的性質也會有較大的差異。例如,鐵元素能形成Fe2+、Fe3+兩種離子,這兩種離子及其化合物在性質上就大不相同。Fe3+比Fe2+的正電荷多,在一定條件下,Fe3+能奪取1個電子變成Fe2+,而相反,Fe2+則有失去1個電子變為Fe3+的傾向。Fe3+在溶液中能跟SCN-離子作用生成血紅色的Fe(SCN)2+離子,而Fe2+則不發生這種反應;Fe3+在水溶液裡呈黃色,Fe2+在水溶液裡卻呈淺綠色等。
(2)離子的電子構型
離子的電子層結構型別不同,對離子化合物的性質亦有一定的影響,例如,Na和Cu離子的電荷數相同,都是+1價的離子,它們的離子半徑也很相近,Na的半徑是0.095 nm,Cu的半徑是0.096 nm,但它們相應的化合物的性質卻有較大的差別:如NaI易溶於水,而CuI不易溶於水。這主要是由於Na的電子構型(2s2p)和Cu的電子構型(3s3p3d)很不相同。
(3)離子的半徑
原子或離子的絕對大小是無法確定的,因為原子核外電子並非在固定的軌道上運動。而通常說的離子半徑是指離子的有效半徑,它是透過各種結構分析實驗測定兩個異號離子A和B所組成的離子型化合物的核間距d求算出來的。而d等於A的半徑r1與B的半徑r2之和,即
d=r1+r2
由此可見,離子半徑只能近似地反映離子的大小,離子半徑隨配位數、離子的價數等等而改變。
離子半徑求算時,必須假設某個離子的r1為已知,然後依據r2=d-r1公式求出r2。1926年,戈爾德施米特由晶體結構資料確定了氟離子和氧離子的半徑分別是0.133 nm和0.132 nm,然後以此為基準,一一推算出其他各離子的半徑。】