【正文】 堿金屬鹵化物的晶格能Lattice e nergy堿金屬鹵化物的晶格能上頁 下頁 目錄 返回 離子鍵 的強(qiáng)度 正、負(fù)離 子的性質(zhì) 離子化合 物的性質(zhì) 取決于 取決于 1. 離子電荷 (charge) ? 正離子通常只由金屬原子形成，其電荷等于中性原 子失去電子數(shù)目。 利用蓋斯定律，也可以計算 NaCl 的離子鍵的鍵能。 由蓋斯定律 ?H 6 = ?H 1 + ?H2 + ?H 3 + ?H 4 + ?H 5 所以 ?H 5 = ?H 6 － ( ?H1 + ?H 2 + ?H 3 + ?H 4 ) 即 U = ?H1 + ?H 2 + ?H 3 + ?H 4 － ?H 6 = S + 1/2 D + I1 － E － ? f Hm? 上頁 下頁 目錄 返回 U = + + 496 － + = ( kJmol－ 1 ， Cl 的電子親合能 E 的相反數(shù)； ?H 5 = － U = ? ， NaCl 的晶格能 U 的相反數(shù)； 上頁 下頁 目錄 返回 Na ( g ) ?H 1 Na + ( g ) ?H 3 Na ( s ) + 1/2 Cl2 ( g ) NaCl ( s ) ?H 6 ?H 2 Cl ( g ) ?H 4 Cl－ ( g ) ?H 5 + ?H 6 = ? f Hm? = － kJmol－ 1 ， Cl 2 ( g ) 的離解能 D 的一半； ?H 2 Cl ( g ) ?H 4 Cl－ ( g ) ?H 5 + 上頁 下頁 目錄 返回 Na ( g ) ?H 1 Na + ( g ) ?H 3 Na ( s ) + 1/2 Cl2 ( g ) NaCl ( s ) ?H 6 ?H 2 Cl ( g ) ?H 4 Cl－ ( g ) ?H 5 + ?H 3 = I1 = 496 kJ具體如下： Na ( g ) ?H 1 Na + ( g ) ?H 3 Na ( s ) + 1/2 Cl2 ( g ) NaCl ( s ) ?H 6 ?H 1 = S = kJ 但受到外力沖擊時，易發(fā)生位錯，導(dǎo)致破碎 。如 CaCO3 可 用于 雕刻，而不可用于鍛造，即不具有延展性 。 993 801 747 661 2 852 2 614 2 430 1 918 +1,1 +1,1 +1,1 +1,1 +2,2 +2,2 +2,2 +2,2 231 282 298 323 210 240 257 256 923 786 747 704 3 791 3 401 3 223 3 054 Lattice energy and melting point of some ionic pounds Compound charge of the ions ro/pm ΔU/kJ 離子性 =[16(△ x)+ (△ x)2]179。mol1 NaCl的晶體形成時顯然有能量 變化，右圖為其形成時的勢能曲線 . 當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時，引力與斥力達(dá)到 平衡狀態(tài) . Na+CL 2 R0 4 6 8 10 12 14 R/102pm 0 80 500 250 離子鍵理論 ( ionic bond theory ) 上頁 下頁 目錄 返回 （ 2） 離子鍵的特點(diǎn) ● 本質(zhì)是 靜電引力 （庫侖引力） ● 沒有 方向性 和 飽和性 （庫侖引力的性質(zhì)所決定） ● 鍵的極性 與元素的電負(fù)性有關(guān) 2Rqqf ?+ ??NaCl CsCl 這個例子能夠說明一個離子周圍的異電荷離子數(shù)與各自所帶電荷的多少 (或者說由引而產(chǎn)生的作用力的強(qiáng)弱 )無關(guān) . 上頁 下頁 目錄 返回 也可用 Hannay amp。 簡單地說 ， 化學(xué)鍵是指分子內(nèi)部原子之間的強(qiáng)相互作用力 。第 2 章 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) Chemica l Bond an d Molecula r StructureChapter 2molecular orbital atomic orbital 上頁 下頁 目錄 返回 7． 認(rèn)識分子間作用力和氫鍵的本質(zhì) ， 會解釋其對物質(zhì) 性質(zhì)的影響 。 1．認(rèn)識化學(xué)鍵的本質(zhì)； 2．掌握離子鍵的形成及其特點(diǎn)； 3．掌握離子的特征，離子極化概念； 4．掌握價鍵理論的內(nèi)容；會用價鍵理論解釋共價鍵的 特征，會用價電子對互斥理論和雜化軌道理論解釋 簡單的分子結(jié)構(gòu)； 5．初步認(rèn)識分子軌道，掌握第二周期元素的分子軌道 特點(diǎn)； 6．理解金屬鍵理論，特別是能帶理論，會用能帶理論 解釋固體分類； 本章教學(xué)要求 上頁 下頁 目錄 返回 化學(xué)鍵的定義 Definition of chemical bond 離子鍵理論 Ionic bond theory 共價鍵的概念與路易斯結(jié)構(gòu)式 Concept of the covalent bond theory and Lewis’ structure formula 金屬鍵理論 Metallic bond theory 分子間作用力和氫鍵 Intermolecular forces and hydrogen bond 用以判斷共價分子幾何形狀的價層電子對互斥 理論 VSEPR for judging the configuration of the covalence molecular 原子軌道的重疊 — 價鍵理論 Superposition of atomic orbital —valence bond theory 分子軌道理論 Molecular orbital theory 上頁 下頁 目錄 返回 化學(xué)鍵的定義 Definition of chemical bond 1. 什么是化學(xué)鍵 2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s) 顏色 狀態(tài) 導(dǎo)電性 通電下 銀灰色 黃綠色 無色 固體 氣體 晶體 極強(qiáng) 極弱 極弱，熔融導(dǎo)電 無變化 無變化 熔融下反應(yīng)逆轉(zhuǎn) 上頁 下頁 目錄 返回 Pauling L在 《 The Nature of The Chemical Bond》中提出了用得最廣泛的化學(xué)鍵定義： 如果兩個原子 （或原子團(tuán) ） 之間的作用力強(qiáng)得足以形成足夠穩(wěn)定的 、可被化學(xué)家看作獨(dú)立分子物種的聚集體 ， 它們之間就存在化學(xué)鍵 。 不同的外在性質(zhì)反映了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 各自內(nèi)部的結(jié)合力不同 上頁 下頁 目錄 返回 化學(xué)鍵理論可以解釋 : ● 分子的形成與穩(wěn)定性 ● 共價鍵的本質(zhì)及飽和性 ● 分子的幾何構(gòu)型和共價鍵的方向性 ● 化學(xué)鍵與分子的物化性質(zhì)間的關(guān)系 上頁 下頁 目錄 返回 2. 已明確了的化學(xué)鍵類型 化學(xué)鍵 共價鍵 金屬鍵 離子配鍵 離子偶極配鍵 離子鍵 電價配鍵 配鍵 雙原子共價鍵 多原子共價鍵 電子對鍵 （單、雙、 叁鍵） 單電子鍵 三電子鍵 共軛 π 鍵 多中心鍵 極 性 鍵 共價配鍵 非極性鍵 電價鍵 上頁 下頁 目錄 返回 離子鍵的形成 )2p( 2 sNa)N a ( 3 s 62e m o l4 9 6 k J1 11+?? ???? ?? ? nnnI)3p( 3 sCl)3PC l ( 3 s 62e m o 1 ?+ ??? ????? ?? ? nn nEN a C ln??? ?? 靜電引力形成條件 XAXB 形成化學(xué)鍵 450 kJ Smyth 公式來計算鍵的離子性。 100% xAxB 離子性百分率 (%) 01040915223039475563707682868992 離子鍵中鍵的極性元素電負(fù)性的關(guān)系與與上頁 下頁 目錄 返回 晶格能 (lattice energy) ? 定義： 1mol 的離子晶體解離為自由氣態(tài)離子時所吸收的能量，以符號 U 表示 . ? 作用： 用以度量離子鍵的強(qiáng)度 .晶格類型 相同時， U與正、負(fù)離子電荷 數(shù)成正比，與它們之間的距離 r0成反比 . MX (S) M+ (g) + X (g) ? 晶體類型相同時，晶格能與正、負(fù)離子數(shù)成正比，與它們之間的距離 r0成反比 . ? 晶格能越大，正、負(fù)離子間結(jié)合力越強(qiáng)，相應(yīng)晶體的熔點(diǎn)越高、硬度 越大、壓縮系數(shù)和熱膨脹系數(shù)越小。mol t (m. p.)/℃ NaF NaCl NaBr NaI MgO CaO SrO BaO 上頁 下頁 目錄 返回 + + － － + + － － + + － － + + － － 位錯 + + － － + + － － + + － － + + － － 受力時發(fā)生錯位，使正正離子相切，負(fù)負(fù)離子相切，彼此排 斥，離子鍵失去作用，故離子晶體無延展性 。 F 4 硬度高 延展性差 因離子鍵強(qiáng)度大，所以硬度高 。 上頁 下頁 目錄 返回 晶格能可以通過各種方法計算得到（本課程不要求），最常用的有以下幾種方法： ● 波恩 哈勃循環(huán) ● 玻恩 蘭達(dá)公式 ● 水合能循環(huán)法 EDISHU