离子极化及其对物质性质的影响

　　离子极化理论广泛地应用于研究无机化学中的溶解度、金属离子的软硬分类、络合物的稳定性、含氧酸酸性等规律，收到了较好的效果。离子极化会引起化合物很多性质的变化，本文试图就这一问题做一系统探讨。
　　一、离子极化理论概述
　　“极化”是指分子、离子或基团在外电场作用下，其外层电子云和原子实（或原子核）产生相对位移，即外层电子云变形，产生诱导偶极的现象。所谓极化率是分子、原子或离子变形程度的一种量度。
　　在离子化合物中，离子极化是阴阳离子相互的作用。每个离子同时都有二重性，既有参与外场极化其他离子的作用，又有被其他离子电场所极化的性能。离子使相邻的异号离子发生变形的能力叫离子极化力；它的电场使其他离子变形的作用叫“极化作用”，而离子本身在外电场作用下发生变形的性能叫离子变形性，离子变形性的大小可用“离子极化率”来度量。在衡量离子极化效应大小时，离子极化力与变形性都是重要参数，它们与离子电荷、半径及电子构型均有密切关系。
　　离子极化的强弱取决于两个因素：一是离子的极化力，二是离子的变形性。
　　1.离子的极化力
　　离子极化力与离子的电荷、离子的半径以及离子的电子构型等因素有关。离子的电荷越多，半径越小，产生的电场强度越强，离子的极化能力越强。当离子电荷相同、半径相近时，离子的电子构型对离子的极化力就起决定性的影响。18电子、（18+2）电子以及2电子构型的离子具有强的极化力；9-17电子构型的离子次之，8电子构型的离子极化力最弱SJpuHvpz9WkhZyXmhKtFVhFwy9xOrrCXkWa4ZWNXlho=。离子极化力的大小可以Z/r作为判据，其中Z为离子的价电荷数，r为离子半径。
　　2.离子的变形性
　　离子的变形性主要取决于离子半径的大小，半径大的离子具有较大的变形性；电子构型相同的离子，阴离子一般比阳离子容易变形；当离子电荷相同，离子半径相近时，离子的电子构型对离子变形性就产生决定性影响；非稀有气体构型的离子（即外层具有9-17、18和8+2个电子的离子），其变形性比稀有气体构型（8电子构型）大得多。离子变形性大小可用离子极化率来量度。最易变形的是体积大的阴离子和18、（18+2）电子构型的少电荷的阳离子；最不易变形的是半径小、电荷较多的稀有气体构型的阳离子。
　　3.离子极化的规律
　　一般来说，阳离子极化力强，变形性小；而阴离子极化力弱，变形性大。因此，当阳、阴离子相互作用时，多数情况下，阴离子对阳离子的极化作用可以忽略，而仅考虑阳离子对阴离子的极化作用，一般规律如下：
　　（1）阴离子电荷相同，阳离子的电荷越多，阴离子越容易被极化。
　　（2）阳离子的电荷相同，阳离子越大，阴离子被极化程度越小。
　　（3）阳离子的电荷相同、大小相近时，阴离子越大，越容易被极化。
　　二、离子极化对物质性质的影响
　　1.离子极化对物质键型的影响
　　阴阳离子结合成化合物时，如果相互间没有极化作用，则键型属于离子键，而相互极化的关系实际上或多或少都存在着。特别是含d电子的阳离子与半径大或电荷高的阴离子结合时相互极化尤为重要。由于阴阳离子相互极化，使阴阳离子外层电子云相互渗透和重叠。相互极化越强，电子云重叠的程度也越多，键的极性也越弱，从而使核间距比未发生极化时有所缩短，即键长变短，由离子键过渡到共价键。
　　例如，银的卤化物，按F-Cl-Br-I的顺序，由离子键过渡到共价键。
　　2.离子极化对物质晶型的影响
　　如果阴阳离子没有太大的相互极化，那么离子晶体的eDRtgpPNDsyfCAIGk0Oywc8AghfU+SylGaOKKcA4kMY=空间构型与阴阳离子的配位数及半径比存在着下面的对应关系：
　　如果阴阳离子发生了显著的相互极化，就会使得阴阳离子的电子云发生较大程度的重叠，从而导致阴阳离子的核间