通常情况下,阴、阳离子可以看成是球形对称的。阴、阳离子的电荷分布也是球形对称的,它们在空间各个方向上的静电作用相同,所以在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用,且在静电作用能达到的范围内,只有空间条件允许,一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。因此离子键没有方向性和饱和性。
离子晶体
由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体称为离子晶体(ionic crystal)。在常温、常压下,简单的阴、阳离子形成的离子化合物大多数以晶体的形式存在。如NaCl、MgO等都属于离子晶体。
蓝矾(CuSO4•5H2O)
离子晶体一般具有一定的硬度和较高的熔点。离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小可用晶格能(lattice energy)来衡量。晶格能(符号为U)是指拆开1mol离子晶体形为气态阴离子和气态阳离子时吸收的能量或气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量,通常取正值。
晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比,与阴、阳离子间的距离成反比。晶格能越大,离子键越牢固,破坏离子键时吸收的能量越多,离子晶体越稳定。一般而言,晶格能越大,离子晶体的熔点越高、硬度越大。如离子化合物MgO的晶格能为3791kJ/mol,熔点高达2852℃,是优良的耐高温材料。
一些钠的卤化物和碱金属的氯化物的熔点表,因Na和F的离子半径小,故其离子化合物的晶格能较大
离子晶体有多种晶体结构类型,其中氯化钠型和氯化铯型是两种常见的离子晶体结构类型,都是AB型离子化合物。
1.氯化钠型