化学键与分子形状

离子极化

把负离子想象成核外一团柔软、可挤压的电子气球。现在把一个小而强正电的离子靠近它。正电荷拉扯阴离子的电子云,把它拉得变形——朝阳离子的方向变形。这种变形就是离子极化,电子云被拉进两个离子之间空间的程度越大,键就越像是电子共享,也就是越共价。

有两个性质支配着这一过程。极化力是阳离子扭曲邻居电子云的能力;对于小而电荷高(电荷密度大)的阳离子,以及没有稀有气体内核的阳离子(如 Zn2+、Cd2+ 这类 d10 离子,其 d 电子对核的屏蔽较差),极化力都很大。可极化度是阴离子电子云被扭曲的难易程度;对于大而电荷高的阴离子,可极化度大,因为它们的外层电子离核远、束缚松。极化力强的阳离子加上易极化的阴离子,就等于在离子骨架之上叠加了显著的共价性。

离子极化是法扬斯规则背后的机制,它解释了许多真实的无机事实:从 AgCl 到 AgI 卤化银颜色逐渐加深(极化越强,光吸收越红移);重金属硫化物溶解度低、带部分共价性;以及为什么极化力强的阳离子会使碳酸根这样的大阴离子不稳定,从而降低较重的第二族碳酸盐的分解温度。它是一个物理上清晰的单一想法——扭曲电子云——它把离子和共价两个极端连接了起来。

Li+ 极小、电荷密度大,因此对阴离子的极化很强;这正是为什么含有大而软的碘离子的碘化锂 LiI,比性质类似的 NaI 或 KI 表现得更偏共价。

一个小而电荷密集的阳离子扭曲大而软的阴离子:共价性随之出现。

极化力和可极化度并不是同一个离子的同一性质:极化力描述阳离子对别人的作用,可极化度描述(通常是阴离子的)电子云如何响应。要产生大的共价贡献,二者都要具备。

又称
polarising power and polarisability极化作用極化作用