第二節 離子化合物的性質

物質的結構決定了它的性質,正如巨型金屬結構決定了金屬的特性。那麼,巨型離子結構是否也影響,或決定著離子化合物的特性呢?我們就來探究一下,離子化合物的性質與巨型離子結構的關係。

宏觀上看到的離子化合物,實際上可以理解成是無數結晶體的堆積。

離子化合物是結晶體

常溫常壓下,離子化合物呈晶狀的固體。這是因為陽離子和陰離子被強大的離子鍵吸引,形成了巨型晶格。

離子化合物是晶狀的固體

在常溫常壓下,離子化合物是堅硬的固體。這是因為離子之間是由強大的靜電吸引力互相牽引,使離子不容易受外力影響而移位。

要注意,離子化合物是堅硬但易碎的固體。當離子化合物受到足夠強大的外力,使離子的相對位置出現改變時,原本陽離子和陰離子異性相吸的排列,便會頓時變成同性相斥的局面,最終導致受力的部分斷裂。

離子化合物中每個離子都由帶有相反電荷的離子包圍。

酯與日常生活

離子化合物的熔點和沸點都很高,因為要破壞強大的離子鍵需要大量的熱能。

離子化合物 熔點 (\(^\circ \text{C}\)) 沸點 (\(^\circ \text{C}\))
氯化鈉 \(801\) \(1413\)
氯化鉀 \(770\) \(1420\)
氯化銫 \(645\) \(1297\)
氧化鈣 \(2572\) \(2850\)
氧化鋁 \(2072\) \(2977\)
不同的離子化合物的熔點和沸點

由於陽離子和陰離子之間擁有強大的靜電荷吸引力,因此離子化合物由固體轉化為液態和氣態時,需要大量的熱能才可使轉化成功。

一般來說,離子化合物能溶解於水中,但不能溶解在非水溶劑中。然而,即使是在水中,離子化合物的溶解度亦各不相同。例如,氯化鉀易溶於水、氯化鈉可溶於水,而硫酸鈣卻不溶於水。

使用以下的模擬,觀察不同離子化合物在水中的溶解度。

不同的離子化合物的溶解度

離子化合物處於固態時不能導電,但當它變成熔融狀態或溶於水時,就可以導電。

這是因為固態離子化合物的離子位置固定,離子不能夠自由流動。當加熱至熔化或溶於水中後,離子便能夠脫離相互之間的吸引力,成為可以自由流動的粒子。

離子化合物的導電性
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