基本介紹
- 中文名：離子極化
- 外文名：Ionic polarization
- 提出者：法揚斯
- 影響：對金屬化合物性質產生影響
概念,首先提出,
概念
離子極化
ionic polarization
在離子化合物中，正、負離子的電子云分布在對方離子的電場作用下，發生變形的現象。離子極化使正、負離子之間在原靜電相互作用的基礎上又附加以新的作用，它是由離子在極化時產生的誘導偶極矩μ引起的。μ與電場強度E的比值μ/E稱為極化率，它可作為離子可極化性大小的量度。正、負離子雖可互相極化，但一般說，由於正離子半徑小，電子云不易變形，可極化性小，主要作為極化者；負離子恰好相反，是被極化者。離子極化的結果使離子鍵成分減少，而共價鍵成分增加，從而產生一定的結構效應，影響化合物的物理、化學性質。離子極化可使鍵力加強、鍵長縮短、鍵的極性降低以至結構型式變異，從離子晶體的高對稱結構向層型結構過渡。
首先提出
離子的極化（Ionic polarization） 法揚斯（Fajans）首先提出
離子的極化
a．離子在外電場或另外離子的影響下，原子核與電子云會發生相對位移而變形的現象，稱為離子的極化。
b．極化作用(polarization power) 離子使異號離子極化的作用，稱為極化作用。
(2) 無論是正離子或負離子都有極化作用和變形性兩個方面，但是正離子半徑一般比負離子小，所以正離子的極化作用大，而負離子的變形性大。負離子對正離子的極化作用（負離子變形後對正離子電子云發生變形），稱為附加極化作用。
Fig. 8.8 Polarization effect between cation and anion
離子極化作用的規律
a．正離子電荷越高，半徑越小，離子勢φ（Z / r）越大，則極化作用越強。
例如： r(Hg)= 102pm， r(Ca)= 100pm，但Hg的極化作用大於Ca
解釋：(i) 由於d態電子云空間分布的特徵，使其禁止作用小
(ii) 由於d態電子云本身易變形，因此d電子的極化和附加極化作用都要比相同電荷、相同半徑的8電子構型的離子的極化和附加極化作用大。
c．負離子的電荷越高，半徑越大，變形性越大。
例如：F<Cl
例如：變形性從大到小排列： ClO>ClO2>ClO3>ClO4
離子極化對金屬化合物性質的影響
a．金屬化合物熔點的變化 MgCl2>CuCl2
c．金屬鹽的熱穩定性 NaHCO3的熱穩定性小於Na2CO3。從BeCO3 BaCO3熱穩定性增大，金屬離子對O離子的反極化作用（相對於把C與O看作存在極化作用）越強，金屬碳酸鹽越不穩定。
d．金屬化合物的顏色的變化 極化作用越強，金屬化合物的顏色越深。
AgCl（白），AgBr（淺黃），AgI（黃）
HgCl2（白），HgBr2（白），HgI2（紅）
e．金屬化合物晶型的轉變 CdS：r+ / r- = 97pm/184pm = 0.53>0.414，理應是NaCl型，即六配位，實際上，CdS晶體是四配位的ZnS型。這說明r+ / r-<0.414。這是由於離子極化，電子云進一步重疊而使r+ / r- 比值變小的緣故。
f．離子極化增強化合物導電性和金屬性 在有的情況下，陰離子被陽離子極化後，使電子脫離陰離子而成為自由電子，這樣就使離子晶體向金屬晶體過渡，化合物的電導率、金屬性都相應增強，如FeS、CoS、NiS都有一定的金屬性。
元素的離子分類與極化關係
1.惰性氣體型離子
惰性氣體型離子指最外層具8或2個電子，構型與惰性氣體原子一樣的離子。在元素周期表中，位於第IA,IIA,VIIA各主族和第二、三周期元素（除H和惰性氣體原子外）多屬該類型離子。這類元素電離勢較低，離子半徑較大，易與氧結合成氧化物或含氧鹽礦物，所以也常稱作親氧元素。形成的礦物多為造岩礦物，所以也稱作親石元素。
2.銅型離子
t銅型離子指最外層電子有18或18+2個，構型與一價銅離子最外電子層相同的離子。在元素周期表中，位於第四、五、六周期之IB、IIB、IIIA、VIA各族元素均屬銅型離子。這類元素電離勢較高，離子半徑較小，極化能力強，易與硫結合成硫化物或其類似化合物礦物，亦稱作親硫元素或造礦元素。
3.過渡型離子
