離子鍵(化學鍵)

離子鍵通過兩個或多個原子或化學集團失去或獲得電子而成為離子後形成。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用，當兩個帶相反電荷的離子靠近時， 表現為相互吸引，而電子和電子、原子核與原子核之間又存在著靜電排斥作用，當靜電吸引與靜電排斥作用達到平衡時，便形成離子鍵。因此，離子鍵是指陰離子，陽離子間通過靜電作用形成的化學鍵。

離子鍵屬於化學鍵，大多數的鹽，由鹼金屬或鹼土金屬形成的鍵，活潑金屬氧化物都有離子鍵。含有離子鍵的化合物稱為離子化合物。離子鍵與物體的熔沸點和硬度有關。

基本介紹

• 中文名：離子鍵
• 外文名：ionic bond
• 別稱：電價鍵，鹽鍵
• 實質：靜電作用
• 特點：作用力強，無飽和性，無方向性
• 影響因素：半徑、電荷數

簡介

離子鍵又被稱為鹽鍵，是化學鍵的一種，通過兩個或多個原子或化學基團失去或獲得電子而成為離子後形成。帶相反電荷的原子或基團之間存在靜電吸引力，兩個帶相反電荷的原子或基團靠近時，周圍水分子被釋放為自由水中，帶負電和帶正電的原子或基團之間產生的靜電吸引力以形成離子鍵。

此類化學鍵往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子，而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。帶有相反電荷的離子因電磁力而相互吸引，從而形成化學鍵。離子鍵較氫鍵強，其強度與共價鍵接近。

成鍵微粒：陰離子和陽離子；

鍵的本質：陰離子和陽離子之間的靜電作用；

影響因素：陰陽離子的半徑的大小半徑越大離子鍵越小；陰陽離子電荷的多少；

電子式：在元素符號周圍用“· ”或“×”來表示原子最外層電子的式子。

性質

離子鍵的作用力強，無飽和性，無方向性。

離子鍵存在於離子化合物中，離子化合物在室溫下是以晶體形式存在。

離子鍵較氫鍵強，其強度與共價鍵接近。

陰陽離子是否中和

也許有人會問，陰陽離子結合在一起，彼此電荷是否中和呢？鈉離子和氯離子之間除了有靜電相互吸引作用外，還有電子與電子，原子核與原子核之間的相互排斥作用。當兩種離子接近到某一定距離時，吸引與排斥達到了平衡，於是陰陽離子之間就形成了穩定的化學鍵。所以，所謂陰陽離子電荷相互中和的現象是不會發生的。

晶格能

離子鍵的鍵能比較大，反映在離子化合物中就是高熔沸點，離子鍵的鍵能被稱作晶格能，晶格能的符號與離子晶體解離過程焓變的符號保持一致。晶格能可以通過玻恩-哈勃循環（Bōrn-Haber cycle）或玻恩-蘭德公式（Bōrn-Landé）計算得出，也可以通過實驗測量測量。

以下是通過玻恩-哈勃循環（Bōrn-Haber cycle）計算得出的晶格能數據，單位：千焦/摩

類型	NaF	NaCl	NaBr	NaI	KF	KCl	KBr	KI	BeO
晶格能	923	786	747	704	812	715	730	649	4443
類型	MgO	CaO	SrO	BaO
晶格能	3791	3401	3223	3054

註：計算所需參數（升華焓、電離能、汽化熱、鍵能、電子親和能）數據均取自《無機化學（第五版）》，2006.

形成

離子鍵是由電子轉移（失去電子者為陽離子，獲得電子者為陰離子）形成的。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用，當兩個帶相反電荷的離子靠近時， 表現為相互吸引，而電子和電子、原子核與原子核之間又存在著靜電排斥作用，當靜電吸引與靜電排斥作用達到平衡時，便形成離子鍵，即正離子和負離子之間由於靜電引力所形成的化學鍵。

離子既可以是單離子，如Na⁺ 、Cl^-；也可以由原子團形成；如 ， 等。它往往在金屬與非金屬間形成。失去電子的往往是金屬元素的原子，而獲得電子的往往是非金屬元素的原子。通常，活潑金屬與活潑非金屬形成離子鍵，如鉀、鈉、鈣等金屬和氯、溴等非金屬化合時，都能形成離子鍵。且僅當總體的能級下降的時候，反應才會發生（由化學鍵聯接的原子較自由原子有著較低的能級）。下降越多，形成的鍵越強。

離子鍵的形成示意圖

而在現實中，原子間並不形成“純”離子鍵。所有的鍵都或多或少帶有共價鍵的成分。成鍵原子之間電平均程度越高，離子鍵成分越低。

離子鍵的結合力很大，因此離子晶體的硬度高，強度大，熱膨脹係數小，但脆性大。離子鍵種很難產生可以自由運動的電子，所以離子晶體都是良好的絕緣體。在離子鍵結合中，由於離子的外層電子比較牢固的被束縛，可見光的能量一般不足以使其受激發，因而不吸收可見光，所以典型的離子晶體是無色透明的。Al₂O₃、MgO、TiO₂、NaCl等化合物都是離子鍵。

當元素周期表中相隔較遠的正電性元素原子和負電性元素原子接觸時，前者失去最外層價電子變成帶正電荷的正離子，後者獲得電子變成帶負電荷的滿殼層負離子。正離子和負離子由靜電引力相互吸引；同時當它們十分接近時發生排斥，引力和斥力相等即形成穩定的離子鍵。

離子鍵的形成

研究認為，在分子或晶體中的原子決不是簡單地堆砌在一起，而是存在著強烈的相互作用。化學上把這種分子或晶體中原子間（有時原子得失電子轉變成離子）的強烈作用力叫做化學鍵。鍵的實質是一種力。所以有的又叫鍵力，或就叫鍵。

以鈉與氯化合生成氯化鈉為例：

從原子結構看，鈉原子最外電子層上有1個電子，容易失去；氯原子在外電子層有7個電子容易得到一個電子。當鈉原子與氯原子相遇時，鈉原子失去最外層的一個電子，成為鈉離子，帶正電，氯原子得到鈉失去的電子，成為帶負電的氯離子，陰陽離子的異性電荷的吸引作用，與原子核之間、電子之間的排斥作用達到平衡，形成了穩定的離子鍵。