的林( Pauling)离子半径 1927年, Pauling把最外层电子到核的距离,定义为离子 半径。并利用有效核电荷等数据,求出一套离子半径数值, 被称为 Pauling半径。 教材上在比较半径大小和讨论变化规律时,多采用 Pauling半径。 鲍林半径标准:r(O2)=140pm 哥德希密德半径标准:r(O2)=132pm
1927 年，Pauling 把最外层电子到核的距离，定义为离子 半径。并利用有效核电荷等数据，求出一套离子半径数值， 被称为 Pauling 半径 。 教材上在比较半径大小和讨论变化规律时，多采用 Pauling 半径 。 鲍林 ( Pauling)离子半径 鲍林半径标准：ｒ(O２- )＝１４０ｐｍ 哥德希密德半径标准：ｒ(O２- )＝１３２pm
离子半径变化规律: 离子半径的大小主要由核电荷对核外电子吸引的强弱所决定 ●同一种元素:r2>r->r0>r+>r2+ 例如Cr2(84pm)>Cr3+(69pm)>Cr+(52pm) ●同一主族元素形成的价态相同的离子,从上到下半径增大;同 副族元素形成的价态相同的离子,从上到下半径也是增大,但 由于镧系收缩的影响,使五、六周期的同族同价态离子的半径很 接近。例如Zr4+(80pm)、Hf4(81pm);Nb5+(70pm) Ta 5+(70pm) Mo6+(62pm)、W6+(65pm)。 ●同一周期的正离子,从左到右随着离子电荷的升高(电子层结 构相同)离子半径依次减小
离子半径变化规律： 离子半径的大小主要由核电荷对核外电子吸引的强弱所决定。 ⚫同一种元素：ｒ2-＞ｒ- ＞ｒ0 ＞ｒ+ ＞ｒ2+ 例如Cr 2+（84 pm）＞Cr 3+ （69 pm） ＞Cr 6+ （52 pm）。 ⚫同一主族元素形成的价态相同的离子，从上到下半径增大；同 一副族元素形成的价态相同的离子，从上到下半径也是增大，但 由于镧系收缩的影响，使五、六周期的同族同价态离子的半径很 接近。例如Zr 4+（80pm）、Hf4+（81 pm）；Nb5＋（70 pm）、 Ta5+（70 pm）；Mo6+（62 pm）、W 6+（65 pm）。 ⚫同一周期的正离子，从左到右随着离子电荷的升高（电子层结 构相同）离子半径依次减小
(3)离子的电子构型 离子 原子结构 离子结构离子构型 1s22s 2e构型 Na+2s22p63s12s22p5 8e构型 Fe3+3s23p034s23s23p63d5 9-17e构型 Ca2+4s24p64d105s24s24p64d10 18e构型 Sn2+4s24p4d0525p4s24p64a105s218+2构型
(3) 离子的电子构型 离 子 原子结构 离 子 结 构 离 子 构 型 Li＋ 1s２２s１ １ｓ２ 2e Na＋ 2s２２p 6 ３s１ 2s２２p 6 8e 构型 Fe3+ 3s２3p 6３d 6４s２ 3s２3p 6３d 5 9 - 17e 构型 Cd2+ 4s２4p 6 4d 10 5s 2 4s２4p 6 4d 10 １8e 构型 Sn2+ 4s２4p64d105s2５p ２ 4s２4p 6 4d 105s２ 18+2 构型
5.离子键的强度--晶格能 离子键的强度(离子间的静电作用强度)可用晶格能U来衡量 定义:在标准状态下,按下列化学反应计量式使离子晶体变 为气体正离子和气态负离子时所吸收的能量称为晶格能,用U 表示。 MoBs)aMb(g)+bx(g) 例如:NaC(s)PmNa'(g)+CI(g) He=786kJ. mol-1 U=786kJ. mol-
定义：在标准状态下，按下列化学反应计量式使离子晶体变 为气体正离子和气态负离子时所吸收的能量称为晶格能，用U 表示。 -1 U = 786kJmol MaXb (s) aMb+(g) + bXa- (g) -1 = 786kJmol △ rHm NaCl(s) Na (g) + Cl (g) + - 例如： △ rHm 离子键的强度(离子间的静电作用强度)可用晶格能Ｕ来衡量。 5. 离子键的强度－－晶格能
晶格能对离子晶体物理性质的影响: 离子电荷数大,离子半径小的离子晶体晶格能大,相应表现为 熔点高、硬度大等性能。 NaC型 熔点硬度 离子晶体 pm/pm/kJ·mol/eC NaF 1195136 9209923.2 Nacl 111 95181 77080125 NaBr 195195733747<25 Nal 95216 683662<25 MgO 2265140414728005 Cao 22991403557257645 Sro 22113140336024303.5 Bao 22135140309119233.3
离子电荷数大,离子半径小的离子晶体晶格能大,相应表现为 熔点高、硬度大等性能。 NaCl 型 离子晶体 Z1 Z2 r+ /pm r- /pm U /kJ·mol- 1 熔点 / oC 硬度 NaF NaCl NaBr NaI MgO CaO SrO BaO 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 95 95 95 95 65 99 113 135 136 181 195 216 140 140 140 140 920 770 733 683 4147 3557 3360 3091 992 801 747 662 2800 2576 2430 1923 3.2 2.5 <2.5 <2.5 5.5 4.5 3.5 3.3 晶格能对离子晶体物理性质的影响：