K(g)+e (g)+Cl(g) 晶格能可以通过各种方法计算 得到,这个问题已超出本课程内容, 122 最常用的有以下几种方法: K"(g)+e(g)+Cl(g) -355 ●Born-Haber Cycle 425 K"(g)+Cl(g) 。玻恩-兰达公式 K(g)+2Cl2g〉 ●水合能循环法 89 K(s)+Cl-(g) △H=S+I+5D+(-E)+(-U 2 438 U=-AH+8+1+2D-E KCI(s) 上页下页 节首节尾
11 晶格能可以通过各种方法计算 得到,这个问题已超出本课程内容, 最常用的有以下几种方法: ●Born-Haber Cycle ●玻恩-兰达公式 ●水合能循环法 U H S I D E H S I D E U = − + + + − = + + + − + − 2 1 ( ) ( ) 2 1 θ f θ f
Lattice energy of alkaline halides (kJ.mol1) Halide Experimental value Calculated value Optimum value (Thermochemistry (Born-兰达公式) cycle) LiF 1004 1008 1033 LiCl 840.1 811.3 845.2 LiBr 781.2 766.1 797.9 Lil 718.4 708.4 739.7 NaF 914.2 902.0 915.0 NaCl 770.3 755.2 788.0 NaBr 728.4 718.8 739.3 Nal 680.7 663.2 692.0 KF 812.1 797.5 813.4 KCI 701.2 687.4 708.8 KBr 671.1 659.8 679.5 KI 632.2 623.0 640.2 12 节首 节尾
12 Lattice energy of alkaline halides(kJ·mol-1) Halide Experimental value Calculated value Optimum value (Thermochemistry (Born-兰达公式) cycle) LiF LiCl LiBr LiI NaF NaCl NaBr NaI KF KCl KBr KI 1033 845.2 797.9 739.7 915.0 788.0 739.3 692.0 813.4 708.8 679.5 640.2 1004 840.1 781.2 718.4 914.2 770.3 728.4 680.7 812.1 701.2 671.1 632.2 1008 811.3 766.1 708.4 902.0 755.2 718.8 663.2 797.5 687.4 659.8 623.0
2.2.4离子极化(ionic polarization (1)极化和变形 若一个分子的正电荷中心和它的负电荷中心重合时,它是非极 性分子.当非极性分子在外加电场的诱导作用影响下,正、负电 荷中心发生相对位移而成为极性分子,分子中原子的核外电子 受电场的作用,电子云发生变形,这种现象称为极化 离子也有极化作用离子本身带有电荷,也是一个电场.因此 它对周围的其他离子产生极化作用,使该离子最外层电子云发 生变形.同时,离子自身也受其他离子电场的作用,也可以发生 极化,其结果都是使电子云变形,并使正离子和负离子之间产 生了额外的吸引力. ◆ 通常正离子带有多余的正电荷(外壳上缺少电子),一般半径 较小,它对相邻的负离子会发生诱导作用,而使之极化.负离 子的半径一般较大,外壳上有较多的电子,易于被诱导,变形 性大通常考虑离子间的相互作用时,一般考虑正离子的极化作 用和负离子的变形性, 13 上页下页 节首 节尾
13 2.2.4 离子极化 (ionic polarization) ◆ 若一个分子的正电荷中心和它的负电荷中心重合时,它是非极 性分子.当非极性分子在外加电场的诱导作用影响下,正、负电 荷中心发生相对位移而成为极性分子,分子中原子的核外电子 受电场的作用,电子云发生变形,这种现象称为极化. ◆ 离子也有极化作用.离子本身带有电荷,也是一个电场.因此 它对周围的其他离子产生极化作用,使该离子最外层电子云发 生变形.同时,离子自身也受其他离子电场的作用,也可以发生 极化,其结果都是使电子云变形,并使正离子和负离子之间产 生了额外的吸引力. ◆ 通常正离子带有多余的正电荷(外壳上缺少电子),一般半径 较小,它对相邻的负离子会发生诱导作用,而使之极化.负离 子的半径一般较大,外壳上有较多的电子,易于被诱导,变形 性大.通常考虑离子间的相互作用时,一般考虑正离子的极化作 用和负离子的变形性. (1) 极化和变形
(2)极化作用和变形性 ◆极化作用的强弱.影响极化作用的强弱因素决定于离子的半径、 电荷和电子构型.离子电荷愈高,半径愈小,极化作用愈强.正 离子的电子层结构对极化作用也有影响其作用的次序是:外 层具有8个电子时,极化能力最小,外层具有9-17个电子,即 不饱和电子层时,具有较大的极化能力,外层具有18,18+2或 2个电子时,极化能力最强。 变形性的大小.离子的半径愈大,变形性愈大.变形性也与电子 构型有关,外层具有9-17个电子的离子变形性比稀有气体构型 的要大得多。 ◆ 附加极化作用. 通常考虑离子间相互作用时,一般考虑正离子的 极化作用和负离子的变形性但正离子也有被极化的可能,当负离 子被极化后,在一定程度上增强了负离子对正离子的极化作用, 结果使正离子变形而被极化,正离子被极化后,又增加了它对负 离子的极化作用这种加强的极化作用称为附加极化, 上页 下页 节首 节尾
14 ◆ 极化作用的强弱.影响极化作用的强弱因素决定于离子的半径、 电荷和电子构型.离子电荷愈高,半径愈小,极化作用愈强.正 离子的电子层结构对极化作用也有影响.其作用的次序是:外 层具有8个电子时,极化能力最小,外层具有9-17个电子,即 不饱和电子层时,具有较大的极化能力,外层具有18,18+2或 2个电子时,极化能力最强. (2) 极化作用和变形性 ◆ 变形性的大小.离子的半径愈大,变形性愈大.变形性也与电子 构型有关,外层具有9-17个电子的离子变形性比稀有气体构型 的要大得多. ◆ 附加极化作用. 通常考虑离子间相互作用时,一般考虑正离子的 极化作用和负离子的变形性.但正离子也有被极化的可能,当负离 子被极化后,在一定程度上增强了负离子对正离子的极化作用, 结果使正离子变形而被极化,正离子被极化后,又增加了它对负 离子的极化作用.这种加强的极化作用称为附加极化
(③)离子极化对化合物性质的影响 随着离子极化的增强,离子间的核间距缩短,会引起化学键型 的变化,键的性质可能从离子键逐步过渡到共价键,即经过一系列 中间状态的极化键,最后可转变为极化很小的共价键. 离子相互极化的增强 键的极性增大 理想离子键 基本上是离子键 过渡键型 基本上是共价键 (无极化)》 (轻微极化) (较强极化) (强烈极化) 5 上页 下页 节首 节尾
15 (3) 离子极化对化合物性质的影响 随着离子极化的增强,离子间的核间距缩短,会引起化学键型 的变化,键的性质可能从离子键逐步过渡到共价键.即经过一系列 中 间 状 态 的 极 化 键 , 最 后 可 转 变 为 极 化 很 小 的 共 价 键 . 离子相互极化的增强 键的极性增大 理想离子键 (无极化) 基本上是离子键 (轻微极化) 过渡键型 (较强极化) 基本上是共价键 (强烈极化)