離子的變形性

離子的變形性是指離子被帶相反電荷離子極化而發生變形的能力。 ^[1] 

離子的變形性主要取決於離子的半徑，其次是離子的電荷數和電子構型。離子的半徑越大，變形性就越大，對於電子構型相同的離子來説,陰離子的電荷數越高，變形性就越 大 ，陽離子的電荷數越多，變形性就越小，當離子電荷相同，離子半徑相近時, （9 ~ 17）、18 和（18 + 2）電子構型的離子，其變形性比8 電子構型的離子要大。綜上可知，最容易變形的是半徑大的陰離子和18及（18 + 2 )電子構型、電荷少的陽 離子；最不容易變形的是半徑小、電荷數多的稀有氣體構型的陽離子。 ^[1] 

離子變形性大小可用離子極化率來衡量。離子極化率（a ）是指離子在單位電場中被 極化所產生的誘導偶極矩（u）。在一定的電場強度下，所產生的偶極矩越大，極化率也就越大，即離子的變形性越大。 ^[1] 

分子極化的概念也可以推廣到離子體系，因為離子之間也有極化作用。 對孤立的簡單離子來説，離子的電荷分佈基本上是球形對稱的，離子本身正、負電荷 中心是重合的，不存在偶極矩。但當離子置於外加電場中，離子的原子核就會受到正電場的排斥和負電場的吸引；而離子中的電子則會受到正電場的吸引和負電場的排斥，原子核與電子發生相對位移，導致離子變形而產生誘導偶極。這個過程稱為離子的極化。 ^[1] 

由於離子的外層電子不如內層電子與原子核的聯繫緊密，在外電場作用下容易與核發生相對位移，因此離子的變形可以近似理解為離子最外層電子雲的變形。 在離子晶體中，每個離子都帶有電荷，本身就會在其周圍產生相應的電場。當陰、陽 離子充分接近時，陽離子使陰離子發生極化（即陽離子吸引陰離子的電子雲而引起陰離 子變形，同時陰離子使陽離子發生極化（即陰離子排斥陽離子的電子雲而引起陽離子變 形 ），產生誘導偶極。顯然 ，離子極化的強弱取決於兩個因素：一是離子的極化力；二是離子的變形性。 ^[1] 

一般來説，陽離子由於帶正電荷，半徑小外層電子數少，極化力較強，變形性不大；而陰離子半徑一般較大，外層電子數多，容易變形，極化力較弱。因此，當陽、陰離子相互作 用時，主要考慮陽離子對陰離子的極化作用，而陰離子對陽離子的極化作用可以忽略。離子極化的一般規律如下。 1、陰離子半徑相同時，陽離子的電荷越多，半徑越小，陰離子越容易被極化，產生的誘 導偶極越大。 2、陽離子的電荷相同、大小相近時，陰離子半徑越大，越容易被極化，產生的誘導偶極越大。 ^[2] 

離子極化使離子鍵逐步過渡到共價鍵。根據相似相溶原理，離子極化的結果必然導致化合物在水中的溶解度降低。例如，在銀的鹵化物 中，由於離子極化作用依次增強，化學鍵中離子成分依次減小，共價成分依次增大，AgF、 AgCI、AgBr、Agl在水中的溶解度依次減小。 應該指出，影響化合物溶解度的因素是多方面的，但離子極化往往起着重要的作用。 ^[2] 

物質呈現出不同的顏色，是對不同波長的可見光選擇性吸收的結果。物質對可見光的吸收與否，取決於組成物質的粒子的基態與激發態的能量差，只有當光子的能量與物質的粒子的基態與激發態能量之差相等時，可見光才能被吸收。典型的離子型化合物，其基態與激發態的能量差較大，激發時一般不吸收可見光，因此在白光照射下為無色物質。離子極化使晶體中的化學鍵由離子鍵向共價鍵過渡，使基態與激發態之間的能量差減小，當白光照射在物質上，某些波長的可見光被吸收，因而呈現顏色。在可見光能量範圍內，離子極化作用越強，基態與激發態的能量差越小，吸收可見光的波長越長，物質呈現的顏色越深。例如，在鹵化銀中，隨着滷離子的半徑增大，滷離子與銀離子間的相互極化作用增強，基態與激發態的能量差依次減小，鹵化銀的顏色依次加深。 ^[2] 

離子極化作用的結果，使離子鍵向共價鍵過渡，導致化合物的熔點和沸點降低。如 AgCl和 NaCl，由於銀離子的極化能力大於鈉離子，導致鍵型不同，所以氯化銀的熔點是728 K ，而 NaCl的熔點是1074 K。又如氯化汞，汞離子是18電子構型，極化能力強，又有較大的變形性，氯離子也具有一定的變形性，離子的相互極化作用使氯化汞的化學鍵有顯著的共價性，因此氯化汞的熔點為550 K ，沸點為 577 K，都較低。 ^[2]