一、離子晶體
1.概念
由陽離子和陰離子通過離子鍵結合而成的晶體。
(1)構成粒子:陽離子和陰離子。
(2)作用力:離子鍵。
2.決定晶體結構的因素
3.離子晶體的性質
熔、沸點
熔、沸點較高,難揮發
硬度
硬度較大,難以壓縮
溶解性
一般在水中易溶,在非極性溶劑中難溶
導電性
固態時不導電,熔融狀態或在水溶液中能導電
4.常見的離子晶體
晶體
晶胞
晶胞詳解
NaCl
①在NaCl晶體中,Na+的配位數為6,Cl-的配位數為6
②與Na+(Cl-)等距離且最近的Na+(Cl-)有12個
③每個晶胞中有4個Na+和4個Cl-
④每個Cl-周圍的Na+構成正八面體圖形
續表
晶體
晶胞
晶胞詳解
CsCl
①在CsCl晶體中,Cs+的配位數為8,Cl-的配位數為8
②每個Cs+與6個Cs+等距離相鄰,每個Cs+與8個Cl-等距離相鄰
CaF2
①在CaF2晶體中,Ca2+的配位數為8,F-的配位數為4
②每個晶胞中含有4個Ca2+和8個F-
1.離子晶體中的「不一定」
(1)離子晶體中不一定都含有金屬元素,如NH4NO3晶體。
(2)離子晶體的熔點不一定低於原子晶體,如MgO的熔點(2 800 ℃)高於SiO2的熔點(1 600 ℃)。
(3)離子晶體中除含離子鍵外不一定不含其他化學鍵,如CH3COONH4中除含離子鍵外,還含有共價鍵、配位鍵。
(4)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體。
(5)含有陽離子的晶體不一定是離子晶體,也可能是金屬晶體。
(6)離子晶體中不一定不含分子,如CuSO4·5H2O晶體。
2.四種晶體結構和性質的比較
類型
項目
離子晶體
原子晶體
分子晶體
金屬晶體
構成晶體的粒子
陰、陽離子
原子
分子
金屬陽離子和自由電子
粒子間
的作用
離子鍵
共價鍵
分子間作用力(範德華力或氫鍵)
金屬離子和自由電子之間的強烈相互作用
確定作用力強弱的一般判斷方法
離子電
荷、半徑
鍵長(原
子半徑)
組成結構相似時,比較相對分子質量
離子半徑、價電子數
熔、沸點
較高
高
低
差別較大(汞常溫下為液態,鎢熔點為3 410 ℃)
硬度
略硬而脆
大
較小
差別較大
導電性
不良導體(熔化後或溶於水時導電)
不良導體(個別為半導體)
不良導體(部分溶於水發生電離後導電)
良導體
溶解性
多數易溶
一般不溶
相似相溶
一般不溶於水,少數與水反應
機械
加工性
不良
不良
不良
優良
延展性
差
差
差
優良
二、晶格能
1.概念
氣態離子形成1 mol離子晶體釋放的能量,通常取正值,單位為 kJ/mol。
2.影響因素
3.晶格能對離子晶體性質的影響
晶格能越大,形成的離子晶體越穩定,而且熔點越高,硬度越大。
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