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離子晶體 |
晶體主要分為離子晶體、分子晶體、金屬晶體和原子晶體。離子晶體是指由離子化合物結晶成的晶體,離子晶體屬於離子化合物中的一種特殊形式,不能稱為分子。由正、負離子或正、負離子集團按一定比例通過離子鍵結合形成的晶體稱作離子晶體。強鹼、活潑性金屬氧化物和大多數的鹽類均為離子晶體。離子晶體一般硬而脆,具有較高的熔沸點,熔融或溶解時可以導電。(註:不同於離子化合物。)
簡介
離子晶體中正、負離子或離子集團在空間排列上具有交替相間的結構特徵,因此具有一定的幾何外形,例如NaCl是正立方體晶體,Na+離子與Cl-離子相間排列,每個Na+離子同時吸引6個Cl-離子,每個Cl-離子同時吸引6個Na+。不同的離子晶體,離子的排列方式可能不同,形成的晶體類型也不一定相同。離子晶體不存在分子,所以沒有分子式。離子晶體通常根據陰、陽離子的數目比,用化學式表示該物質的移動圖片組成,如NaCl表示氯化鈉晶體中Na+離子與Cl-離子個數比為1:1, CaCl2表示氯化鈣晶體中Ca2+離子與Cl-離子個數比為1:2。
評價
如果離子晶體中發生位錯即發生錯位,正正離子相切,負負離子相切,彼此排斥,離子鍵失去作用,故無延展性。如CaCO3可用於雕刻,而不可用於鍛造。因為離子鍵的強度大,所以離子晶體的硬度高。又因為要使晶體熔化就要破壞離子鍵,所以要加熱到較高溫度,故離子晶體具有較高的熔沸點。離子晶體在固態時有離子,但不能自由移動,不能導電,溶於水或熔化時離子能自由移動而能導電。因此水溶液或熔融態導電,是通過離子的定向遷移導電,而不是通過電子流動而導電離子晶體整體上具有電中性,這決定了晶體中各類正離子帶電量總和與負離子帶電量總和的絕對值相當,並導致晶體中正、負離子的組成比和電價比等結構因素間有重要的制約關係離子晶體的結構類型還取決於晶體中正負離子的半徑比、正負離子的電荷比和離子鍵的純粹程度(簡稱鍵性因素),當離子半徑大,受相反電荷離子的電場作用變成橢球形,不再維持原來的球形,離子鍵就向共價鍵過渡離子晶體的晶格能的定義是指1mol的離子化合物中的陰陽離子,由相互遠離的氣態,結合成離子晶體時所釋放出的能量或拆開1mol離子晶體使之形成氣態陰離子和陽離子所吸收的能量。單位是kJ/mol。[1]