3-1离子晶体和离子键

在离子化合物中，组分原子由于具有较大的电负性差而得失电子后，生成的正负离子之间，靠静电作用而结合在一起。这种靠静电作用而结合形成的化学键称为离子键。

单原子的离子可以认为是不可压缩的球，它们受到周围相反电荷的离子作用时，通常仅略被极化。离子在空间的排列具有最低的势能有两个条件：

(i)较大的一些离子(通常为阴离子)围绕一个较小的带相反电荷的离子时，必须全部和它“接触”。

(ii)在服从条件(i)的情况下，一个离子的配位数，也就是和它最邻近的相反电荷的离子的数目，必须尽可能地大。

如果离子的排列形成规则的空间图象时，按几何学可以排除配位数5、7、9、10和11。此外，配位数12则被正负电荷彼此平衡的必需条件所排除。在离子晶体氯化钠(图3-1)中，在一个Na⁺离子(95pm)周围仅能容纳6个Cl^-离子(181pm)，才能使6个Cl^-离子全部与阳离子“接触”；而在Cl^-离子周围可以容纳的Na⁺离子则多得多。但由于必须达到电中性，并且这个体系只有在阳离子与所有围绕它的阴离子接触稳定的，因此氯化钠中为6：6配位。任何一个Na⁺离子有6个Cl^-离子作为最邻近的粒子以八面体排列在它的周围，与此类似，任何一个Cl^-离子周围也有Na⁺离子按对应的方式排列。

Cs⁺离子(109pm)在它的周围能容纳8个Cl^-离子，在氯化铯中为8：8配位(图3-2)。