鮑林(Pauling)根據離子晶體的晶體化學原理，通過對一些較簡單的離子晶體結構進行分析，總結歸納出五條規則。 氧化物晶體及矽酸鹽晶體大都含有一定成分的離子鍵，因此，在一定程度上可以根據鮑林規則來判斷晶體結構的穩定性。1928年，鮑林根據當時已測定的晶體結構數據和晶格能公式所反映的關係，提出了判斷離子化合物結構穩定性的規則──鮑林規則。鮑林規則共包括五條規則。
基本介紹
- 中文名：鮑林規則
- 外文名：Pauling Rule
- 作者：鮑林(Pauling)
- 時間：1928年
- 規則：五條
鮑林第一規則,鮑林第二規則,鮑林第三規則,鮑林第四規則,鮑林第五規則,
鮑林第一規則
配位多面體規則，其內容是：“在離子晶體中，在正離子周圍形成一個負離子多面體，正負離子之間的距離取決於離子半徑之和，正離子的配位數取決於離子半徑比。”第一規則實際上是對晶體結構的直觀描述，如NaCl晶體是由[NaCl6]八面體以共棱方式連線而成。
鮑林第二規則
電價規則指出：“在一個穩定的離子晶體結構中，每一個負離子電荷數等於或近似等於相鄰正離子分配給這個負離子的靜電鍵強度的總和，其偏差≤1/4價”。靜電鍵強度S=正離子數Z+/正離子配位數n ，則負離子電荷數 Z=∑Si=∑(Zi+/ni)。
電價規則有兩個用途：其一，判斷晶體是否穩定；其二，判斷共用一個頂點的多面體的數目。例如，在CaTiO3結構中，Ca2+、Ti4+、O2-離子的配位數分別為12、6、6。O2-離子的配位多面體是[OCa4Ti2]，則O2-離子的電荷數，與O2-離子的電價相等，故晶體結構是穩定的。又如，一個[SiO4]四面體頂點的O2-離子還可以和另一個[SiO4]四面體相連線（2個配位多面體共用一個頂點），或者和另外3個[MgO6]八面體相連線（4個配位多面體共用一個頂點），這樣可使O2-離子電價飽和。
鮑林第三規則
多面體共頂、共棱、共面規則，其內容是：“在一個配位結構中，共用棱，特別是共用面的存在會降低這個結構的穩定性。其中高電價，低配位的正離子的這種效應更為明顯”。
假設兩個四面體共頂連線時中心距離為1，則共棱、共面時各為0.58和0.33。若是八面體，則各為1，0.71和0.58。兩個配位多面體連線時，隨著共用頂點數目的增加，中心陽離子之間距離縮短，庫侖斥力增大，結構穩定性降低。因此，結構中[SiO4]只能共頂連線，而[AlO6]卻可以共棱連線，在有些結構，如剛玉中，[AlO6]還可以共面連線。
鮑林第四規則
不同配位多面體連線規則，其內容是：“若晶體結構中含有一種以上的正離子，則高電價、低配位的多面體之間有儘可能彼此互不連線的趨勢”。例如，在鎂橄欖石結構中，有[SiO4]四面體和[MgO6]八面體兩種配位多面體，但Si4+電價高、配位數低，所以[SiO4]四面體之間彼此無連線，它們之間由[MgO6]八面體所隔開。
