什么是离子键的纯粹程度-pg电子平台

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离子是指 原子由于 自身或外界的作用而失去或得到一个或几个 电子使其达到 最外层电子数为8个或2个（ 氦原子）或没有电子（四中子）的稳定结构。这一过程称为 电离。电离过程所需或放出的 能量称为 电离能。

在化学反应中，金属原子失去最外层的电子，非金属原子获得电子，从而使参与反应的原子或原子团带电。带电荷的原子称为离子，带正电荷的原子称为阳离子，带负电荷的原子称为阴离子。由于静电作用，阴离子和阳离子形成不带电的化合物。

像分子和原子一样，离子是构成物质的基本粒子。比如氯化钠是由氯离子和钠离子组成的。

快速导航关系表

中文名

离子

发现者

阿伦尼乌斯

外国名字

离子

发现时间

1887

目录1、基本概念分类属性结构示意2发现简史酸根金属离子非金属离子3、符号4、离子键5、特征6、常见离子阳离子阴离子常见颜色7、离子方程式8、离子液体的毒性9、离子液体的毒性研究1、基本概念

在化学变化中，原子或原子团失去电子后形成的带电粒子称为离子。正电荷叫阳离子，负电荷叫阴离子。

原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电，而围绕原子核运动的电子带负电。原子的核电荷数等于原子核外的电子数，所以原子是电中性的。如果原子从外部获得的能量超过了一个壳层电子的结合能，那么这个电子就可以脱离原子，成为自由电子。

核外第一层不能超过2个电子，最外层最多只能排8个电子。次外层不超过18层。

一般最外层电子数小于4的原子，或者半径较大的原子，容易失去电子(一般是金属元素，如钾、钾、钙、钙等。)并趋于达到相对稳定的结构；而最外层有不少于4个电子的原子(一般是非金属元素，如硼b和碳c)往往更容易获得电子，往往能获得相对稳定的结构。

当原子最外层电子轨道达到饱和状态时(第一周期元素2个电子，第二、三周期元素8个电子)，其性质最稳定，一般为稀有气体(除氦外，最外层有2个电子，性质也很稳定)。

离子是指原子由于自身或外界作用失去或获得一个或多个电子，使最外层的电子数为8(如果第一层是最外层，则为2；如果是氢离子，没有外层电子)。这个过程叫做电离。电离过程中所需或释放的能量称为电离能。

在化学反应中，金属原子失去最外层的电子，非金属原子获得电子，从而使参与反应的原子或原子团带电。带电荷的原子称为离子，带正电荷的原子称为阳离子，带负电荷的原子称为阴离子。由于静电作用，阴离子和阳离子形成不带电的化合物。

像分子和原子一样，离子是构成物质的基本粒子。比如氯化钠是由氯离子和钠离子组成的。

分类

当一个原子获得一个或几个电子时，质子数小于核外电子数，质子数=核外电子数-其携带的电荷数，因而带负电，称为阴离子。

当原子失去一个或几个电子时，质子数大于核外电子数，质子数=核外电子数 所带电荷数，因而带正电，称为阳离子。

络合离子是指某些分子、原子或阳离子与电中性分子或阴离子通过配位键形成的络合离子，如水合离子。络合离子本身可以属于阳离子或阴离子。

属性

化合物原子间电子转移产生离子的过程称为电离，电离过程中所需或释放的能量称为电离能。电离能越大，原子越难失去电子。离子化合物，即由阴阳离子间的离子键组成的化合物，如水溶性酸、碱、盐等，当溶于水并电离后，在恒定条件下，以离子态存在的比例和以分子态存在的比例达到一种动态平衡，称为离子平衡。

结构示意

离子结构示意图与原子结构示意图相同。人们可以用离子结构示意图来表示离子的核电荷数和电子层排列。小圆圈和圆圈内的数字分别代表原子核和原子核内的质子数，弧线代表电子层，弧线上的数字代表这一层的电子数。当然，在写离子结构时需要注意离子核外8个电子(或2个电子)的稳定结构。

2、发现简史

1887年，28岁的阿伦尼乌斯在前人的研究中。

离子

在此基础上，提出了电离理论。然而，他的导师，著名科学家塔伦教授不同意他的观点，并严厉批评了他的论文。结果，电离理论在几年后被认可。阿伦尼乌斯获得了1903年的诺贝尔化学奖。后来，物理学家德拜对离子做了进一步的研究，获得了1936年的诺贝尔化学奖。等离子体状态和气体放电:在绝对温度不为零的任何气体中。

气体元素离子

一定数量的原子被电离。在气体放电和受控聚变装置产生的高温等离子体过程中，大量工作气体原子和杂质原子被剥离最外层电子，变成离子。比如氧原子失去一个电子，记为oⅱ，失去两个电子，记为oⅲ，以此类推。

试验

离子检验是指利用指示剂、沉淀、鼓泡等方法鉴别离子的过程。

酸根so 4 2-(在溶液中)———先加入稀 盐酸酸化，如果无沉淀生成、无气体产生（分别排除 银离子、 碳酸根离子干扰）则在被测溶液中加入 氯化钡溶液，生成白色沉淀则原被测液中含 硫酸根离子。co 3 2-(1)( 固体或溶液)———在被测 物质中加入稀酸溶液，如果产生能使澄清 石灰水变浑浊的气体，则原被测物质中含碳酸根离子。(2)(在溶液中)———在被测溶液中加入氯化钡或 硝酸银溶液，如果产生能溶于硝酸的白色沉淀，且同时生成能使澄清的 石灰水变浑浊的气体，则原被测溶液中含碳酸根离子。

金属离子

nh 4 （溶液或固体）———在被测物质中加入 强碱如naoh，研磨或加热，如果放出刺激性气体，且该气体能使湿润的 红色石蕊试纸变蓝，则原物质中含有 铵根离子。fe 2 （溶液）———在被测溶液中加入kscn溶液，无现象，再加入新制 氯水，然后，如果产生血红色沉淀，则原被测溶液中含有 亚铁离子。fe 3 (溶液中）———在被测物质中加入kscn溶液，如果产生血红色沉淀，则原被测溶液中含有铁离子。na （固体或溶液）———用焰色反映检验，如果其 火焰为黄色，则原物质中含有钠离子。k （固体或溶液）———用焰色反映检验，如果其火焰为紫色(透过蓝色 钴玻璃，滤去黄光)，则原物质中含有 钾离子。

离子

非金属离子cl -(在溶液中)———在被测溶液中加入稀硝酸酸化，然后加入 硝酸银溶液。如果生成白色沉淀，则原被测液中含氯离子。br – （溶液）———在被测溶液中加入硝酸银溶液,如果生成不溶于硝酸的浅黄色沉淀，则原被测液中含 溴离子。i – （溶液）———在被测溶液中加入硝酸银溶液，如果生成不溶于硝酸的黄色沉淀，则原被测液中含碘离子。

注意:

在鉴别 硫酸根离子时，用氯化钡溶液，不能用硝酸银或硝酸钡溶液，这是因为硫酸银为微溶性物质，使鉴别现象不明显；且硝酸根很可能将亚硫酸根氧化为硫酸根，造成结果不对。检验硫酸根离子时在不能直接加入氯化钡溶液，若产生不溶于硝酸的白色沉淀，则原被测液中可能含银离子也可能含硫酸根离子，所以应先加盐酸酸化并排除银离子。3、符号

离子符号:在元素符号的右上角表示离子所带正负电荷数量的符号。比如钠原子失去一个电子，变成带单位正电荷的钠离子，用“na ”表示。硫原子以元素的符号获得两个电子:采用元素拉丁名的第一个字母来表示元素的符号(符号前面常写正数和负数)。

4、离子键

离子

离子键:将阴离子和阳离子结合成化合物的静电作用。

离子键是通过电子转移形成的(失去电子的为阳离子，获得电子的为阴离子)。也就是正离子和负离子之间由于静电引力形成的化学键。离子可以是单一离子，如na ，cl-；；也可以由原子团形成；如so 4 2-、no 3-等。离子键作用强，不饱和，无方向性。离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在。

人们认为，分子或晶体中的原子不是简单地堆叠在一起，而是存在着强烈的相互作用。化学上，这种分子或晶体中原子之间的强作用力(有时原子获得和失去电子，变成离子)称为化学键。键的本质是一种力。所以它们中的一些也被称为键力，或者仅仅是键。

矿物都是由原子、分子或离子组成的，它们之间通过化学键相连。

化学键有三种基本类型，即离子键、共价键和金属键。

离子键的形成

离子

强烈，饱和，有方向性。因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键，所以共价键是饱和的；另外，当原子轨道相互重叠时，必须满足对称条件和最大重叠条件，所以共价键具有方向性。共价键可以分为三种类型:

1.非极性共价键形成的电子云正好位于两个键合原子的中间，比如钻石的c-c键。

2.极性共价键形成的共价键电子云偏向对电子吸引力大的原子，如pb-s键，电子云偏向s侧，可表示为pb → s..

3.价键共享的电子对中只有一个原子是单独提供的。比如zn-s键，共享电子对由锌提供，z: …s: = zn → s共价键可以形成两种晶体，即原子晶体共价键和分子晶体。原子排列在原子晶体的晶格节点上。原子之间有共价键。分子(极性分子或非极性分子)排列在分子晶体的晶格节点上，分子间有分子间力作用，部分晶体中存在氢键。

离子之间的反应

凝固成液氯、液氨和干冰(二氧化碳的晶体)。说明分子之间还有一种力，叫做分子间力(范德华力)，有的叫做分子键。分子间作用力的分子极性。分子包括极性分子和非极性分子，以分子内正负电荷中心是否重合为标准，重合的为非极性分子，不重合的为极性分子。分子间力包括三种力，即分散力、诱导力和定向力。

(1)非极性分子相互靠近时，由于电子的不断运动和原子核的不断振动，不可能使正负电荷中心时刻重合。在某一时刻，总会出现一个偶极子，这种偶极子叫做瞬时偶极子。因为同极相斥，同极相吸，所以瞬时偶极子之间产生的分子间力称为分散力。当任何分子(极性或非极性)彼此靠近时，就存在分散力。

(2)极性分子和非极性分子靠近时，除了分散力效应外，非极性分子受极性分子电场的影响产生诱导偶极子，诱导偶极子与极性分子固有偶极子之间产生的吸引力称为诱导力。同时，诱导偶极子作用于极性分子，增加了偶极子长度。从而进一步增强它们之间的吸引力。

(3)当极性分子相互靠近时，分散力也起作用。此外，由于同极相斥，异极相吸，两个分子在空之间处于彼此相邻的状态，由固有偶极子之间的取向产生的分子间力称为取向力。由于取向力的存在，极性分子靠得更近，在相邻分子固有偶极子的作用下，每个分子的正负电荷中心更加分离，产生诱导偶极子，所以极性分子之间仍然存在诱导力。

总之，只有非极性分子之间的分散力，极性分子和非极性分子之间的分散和诱导，极性分子之间的分散力，诱导和定向。分散力、诱导力和取向力之和称为分子间力。分子间力没有方向性和饱和性，结合力弱。

5、特征

离子是构成离子化合物的基本粒子。离子化合物以任何状态(晶体、熔融态、蒸气态或溶液)的离子形式存在。所以离子的性质很大程度上决定了离子化合物的性质。也就是说，离子的性质，即离子的三个重要特性:离子的电荷、离子的半径、离子的电子层结构类型(简称离子的电子构型)是决定离子化合物共性和特性的根本原因。

(1)离子的电荷

离子电荷对离子的性质和离子化合物的性质有很大的影响。即使同一种元素形成电荷不同的离子，它们组成的离子化合物的性质也会有很大的不同。比如铁可以形成fe 2 和fe 3 离子，而这两种离子及其化合物在性质上是截然不同的。fe 3 比fe 2 带更多的正电荷。在一定条件下，fe 3 可以抓住一个电子变成fe 2 ，而fe 2 则倾向于失去一个电子变成fe 3 。fe 3 能与溶液中的scn-离子反应生成血红色的fe(scn) 2 离子，而fe 2 则不能。fe 3 在水溶液中呈黄色，而fe 2 在水溶液中呈浅绿色。

(2)离子的电子构型

离子不同类型的电子层结构对离子化合物的性质也有一定的影响。比如na和cu离子的电荷数相同，都是 1价离子，离子半径也很相近。na的半径为0.095 nm，cu的半径为0.096 nm，但它们对应的化合物性质却大相径庭:比如nai溶于水，而cui不溶于水。这主要是因为na (2s 2p)的电子组态与cu (3s 3p 3d)的电子组态有很大的不同。

(3)离子半径

原子或离子的绝对大小无法确定，因为原子核外的电子不在固定的轨道上运动。一般来说，离子半径是指离子的有效半径，通过各种结构分析实验，测量由两种不同符号离子a和b组成的离子化合物的核间距d来计算。而d等于a的半径r 1和b的半径r 2之和，也就是说

d=r 1 r 2

可以看出，离子半径只能近似反映离子的大小，离子半径随配位数、离子的价数等而变化。

在计算离子半径时，我们必须假设一个离子的r1是已知的，然后根据r 2=d-r 1的公式计算r 2。1926年，goldschmit根据晶体结构数据确定氟离子和氧离子的半径分别为0.133 nm和0.132 nm，然后逐一计算其他离子的半径。

定义1:描述离子大小的参数。取决于离子的电荷、电子分布和晶体结构。

离子半径

离子

电荷、电子分布和晶体结构形式。设r阳为阳离子半径，r阴为阴离子半径。r阳 r阴=键长。r正/r负与晶体类型有关。离子半径可以从键长计算出来。一般用goldschmidt半径和pauling半径，都是nacl型结构配位数为6的数据。香农考虑了配位数和电子自旋态的影响，得到了两组最新数据。一组数据，参考电子云密度图，显示阳离子半径比传统数据大14 μm，阴离子小14 μm，更接近实际晶体。

定义2:反映离子大小的物理量。离子可以近似看作球体，离子半径的推导是基于正负离子半径之和等于离子键长的原理，由x射线晶体结构分析测得的大量键长值推导出离子半径。离子半径的大小主要取决于离子的电荷和离子本身的电子分布，但也受离子化合物的结构类型(如配位数等)的影响。).离子半径一般以配位数为6的氯化钠晶体为准，配位数为8时，半径值增加3%左右。当配位数为4时，半径值下降约5%。负离子半径一般较大，约1.3 ~ 2.5埃；正离子半径较小，约0.1 ~ 1.7埃。根据正负离子的半径值，可以导出正负离子的半径和及半径比，这是阐明离子化合物性质和结构类型的两个重要因素。

6、常见离子

阳离子

1.简单阳离子

名字

化学式

另一个名字

铝离子

铝离子

钡离子

钡离子

铍离子

be 2

铯离子

cs

钙离子

钙离子

铬离子(ii)

铬离子

铬离子(iii)

铬离子

铬离子

六价铬

钴离子(ii)

二氧化碳

钴离子(iii)

二氧化碳离子

亚铜离子

铜离子

铜离子(ii)

铜离子

铜离子(iii)

铜离子

镓离子

ga 3

氦离子

he 2

阿尔法儿童

氢离子

h

质子

亚铁离子

fe 2

铁离子(iii)

fe 3

铅离子(二)

铅离子

铅离子(iv)

铅离子

锂离子电池

李

镁离子

镁离子

锰离子(ii)

锰离子

锰离子(iii)

锰离子

锰离子(iv)

锰离子

锰离子(vii)

锰离子

汞离子(二)

汞离子

镍离子(ii)

镍离子

镍离子(iii)

镍离子

钾离子

k

银离子

ag

钠离子

钠离子

锶

锶离子

亚锡离子(ii)

锡离子

锡离子

锡离子

金离子

金离子

锌离子

锌离子

2.多原子阳离子

铵离子

nh 4

水合氢离子

h 3o 离子

硝鎓离子

第2号

水银(一)

汞离子

阴离子1。简单阴离子

名字

化学式

统称为

砷离子

as 3

砷化物

叠氮离子

n3

叠氮化物

溴离子

br —

陈词滥调

氯离子

cl —

以氯化物处理

氟离子

f

氟化物

负氢离子

h

氢化物

碘离子

我

碘化物

氮离子

3号

氮化物

氧离子

氧气

氧化物

磷离子

p 3

磷化物

硫离子

s 2

硫化物

过氧化物离子

氧气2

过氧化物

2.含氧酸根

名字

化学式

统称为

砷酸根离子

aso 4 3

砷酸盐

亚砷酸根离子

aso 3 3

亚砷酸盐

硼酸根离子

bo 3 3

硼酸盐

溴酸根离子

bro 3

溴酸盐

次溴酸根离子

兄弟

次溴酸盐

碳酸根离子

二氧化碳

碳酸盐

碳酸氢盐离子

hco 3

重碳酸盐

氢氧离子

哦

氢氧化物

氯酸盐离子

clo 3

氯酸盐

高氯酸根离子

clo 4

高氯酸盐

亚氯酸盐离子

clo 2

绿泥石

次氯酸根离子

clo

次氯酸盐

铬酸根离子

cro 4 2

铬酸盐

重铬酸盐离子

七氧化二铬

重铬酸盐

碘酸盐离子

io 3

碘酸盐

硝酸根离子

第3号

硝酸盐

亚硝酸根离子

第2号

亚硝酸盐

磷酸盐离子

po 4 3

磷酸盐

亚磷酸根离子

hpo 3 2

亚磷酸盐

磷酸氢根离子

hpo 4 2

磷酸一氢盐

磷酸二氢离子

磷酸二氢钾

磷酸二氢盐

锰离子

二氧化锰2

锰盐

高锰酸盐离子

四氧化锰

高锰酸

硫酸根离子

二氧化硫

硫酸盐

硫代硫酸盐离子

二氧化硫

硫代硫酸盐

硫酸氢离子

hso 4

硫酸氢盐

亚硫酸根离子

二氧化硫

亚硫酸盐

亚硫酸氢盐离子

hso 3

次硫酸盐

过硫酸盐离子

二氧化硫8 2

过硫酸盐

硅酸盐离子

二氧化硅4

硅酸盐

硅酸根离子

二氧化硅

硅酸盐

铝硅酸盐离子

alsio 4

铝硅酸盐

3.有机酸根离子

名字

化学式

统称为

乙酸根离子

2h 30 2

醋酸盐

甲酸根离子

hco 2

甲酸盐

草酸根离子

氧化亚铜2

草酸盐

草酸根离子

过氧化氢

二草酸酯

4.其他阴离子

名字

化学式

统称为

硫化氢离子

hs

硫化氢盐

碲离子

te 2

碲化物

氨基阴离子

nh 2

氨基盐

氰酸根离子

ocn

氰酸盐

硫氰酸根离子

scn

硫氰酸盐

氰根离子

cn

氰化物

常见颜色名称

化学式

颜色

高锰酸盐离子

mno 4 –

紫色

锰离子

二氧化锰

绿色的

铬酸根离子

cro 4 2-

黄色

重铬酸盐离子

cr2o 7·2-

橙色的

铜离子

铜离子

蓝色

亚铜离子

铜离子

红色

铁离子(例如铁(ii)离子

fe 3

棕色

亚铁离子

fe 2

翁丁

钴离子

二氧化碳

粉红色

锰离子

锰离子

淡淡的粉红色

溴离子

br –

淡黄色

7.离子方程式用实际参与反应的离子符号表达了离子反应的公式。它不仅代表了某些物质之间的某种反应，也代表了所有同类型离子反应的基本步骤:

(1)、写出关于反应的化学方程式。

②可溶性强电解质(强酸、强碱、可溶性盐)用离子符号表示，其他不溶性物质、气体、水仍用分子式表示。微溶强电解质要看是否主要以自由离子形式存在。比如石灰水中的ca(oh) 2写成离子符号，石灰乳中的ca(oh) 2用分子式表示。

③删除方程式两边不参与反应的离子。

(4)、检查分子式两边的原子数和电荷数是否相等。

各种类型的离子方程式可以用以下方式书写:

(1)、no和反应、盐水解反应应直接写成离子方程式。例如氯化铁溶液与硫氰酸钾溶液反应:fe3 scn-[fe(scn)2 碳酸钠水解:

②、简单的复分解反应可以直接写出离子方程式。注:反应物或生成物的一侧有多种物质需要用分子式表示时，应写完整，不能省略。比如氢氧化钡和硫酸铵溶液共热:可溶性酸式盐和强碱的反应比较复杂，要按照基本步骤来写，否则容易出错。

(3)、氧化还原型离子反应应按基本步骤书写，否则会出现各种错误。例如铁与氯化铁溶液反应时，下面的写法是错误的(两边电荷不相等):fe fe ^ 3 = 2fe ^ 2 化学方程式应先写成:fe 2 fecl ^ 3 = 3 fecl ^ 2然后应删除未反应的cl-:

fe 2fe 3 =3fe 2

8、离子液体的毒性

离子液体(ils)是一种完全由离子组成的盐，在室温或使用温度下为液体，一般由较大的有机阳离子和较小的无机阴离子组成。关于离子液体的理化性质和应用已有许多报道，但离子液体的负面效应直到最近才引起人们的重视。有报道称，离子液体被称为“绿色产品”，因为它们没有蒸汽压，在使用过程中不会形成挥发性有机化合物，但离子液体本身并不是“绿色”产品——有些离子液体甚至是有毒的。jastorff等人指出，离子液体在设计和应用中存在一定的危害，建议用多学科知识综合评估其潜在危害。

从离子液体的制备、再生和处理过程来看，用于制备离子液体的主要原料(烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐和烷基取代铵盐等。)多为挥发性有机物；离子液体的再生过程主要是用挥发性传统有机溶剂萃取的过程；一些离子液体有毒且难以生物降解。因此，在离子液体大规模应用之前，有必要对其应用风险进行评估[1]。

离子液体的毒性在其对生态环境的影响和应用风险评估中起着极其重要的作用。近年来，对离子液体毒性的研究远远落后于对离子液体物理性质和应用的研究，直到最近才有少量报道[1]。

9、离子液体的毒性研究

离子液体毒性的研究在国外处于起步阶段，国内尚无相关报道。从现有的研究报告来看，研究工作主要集中在以下两个问题上:一是离子液体对生态系统中各种生物的毒性作用；二是离子液体组分对离子液体毒性的影响。离子液体各组分对其毒性的影响主要包括以下几个方面:阳离子核对离子液体毒性的影响；(2)侧链取代基r1和r2的长度对离子液体毒性的影响；(3)阴离子对离子液体毒性的影响。研究方法以个体水平的毒性试验为主，也有少量的分子和细胞毒性试验和sar研究[1]。

参考资料：

1.离子液体的毒性