氯化铝配位键的形成悬赏分:0 - 解决时间:2010-8-7 12:02AlCl3为缺电子分子,Al倾向于接受电子形成sp3杂化轨道,两个AlCl3分子间发生Cl->Al 的电子对授予而配位,形成Al2Cl6分子。
为什么说氯化铝是缺电子分子呢?且铝有三个价电子,和氯共价键连接后是6个电子,为什么氯只配位一个给氯呢?不是8电子稳定体系吗?最佳答案Al是ⅢA族元素,电子排布:K 2,L 8,M 3;最外层有3个电子,Cl是ⅦA族元素,电子排布:K 2,L 8,M 7;最外层有7个电子,按正常情况,Al只能形成3条化学键,即最外层3个电子分别形成共用电子对,这样Al的最外层就只有6个电子,不满足8电子稳定结构,缺少1对电子,就造成Al最外层的缺电子而Cl最外层有7个电子,只要再得到1个电子就能满足8电子稳定结构,在氯化铝(AlCl3),3个Cl原子通过共用电子对分别得到Al的一个电子从而达到最外层8电子的稳定结构,而Al原子最外层则只有6个(3对电子,有3个是Al提供的,有3个是Cl原子提供的),未达到最外层8电子稳定结构,又因Al原子的的电子能力弱于Cl原子,所以Al原子已经不可能从与它直接相连的3个Cl原子上面再获得共用电子对了,唯一可能的途径就是Al原子通过与另一个AlCl3分子中的Cl形成共用电子对而达到最外层8电子稳定结构,共用电子对由另一分子中Cl单独提供,形成配位键,所以AlCl3容易双聚形成Al2Cl6。
Al2Cl6分子成键示意图:■■■■■■■■■■■■Cl■■■■■■■■ |■■■■■■Cl- Al -Cl■■■■■■■↑■■↓■■■■■■Cl- Al -Cl■■■■■■ |■■■■■■■■Cl■■■■■■■■■■■■硫酸铝则是离子化合物,主要原因是,硫酸铝中的硫酸是个基团,是一个整体,而氯化铝含两种元素,他没有那么多的元素来相互作用,没有太多的极性键,非极性键。
共价化合物只有一二主族和铵根离子与活泼非金属(O,P,N)形成的化合物才是共价化合物铝盐是共价化合物化学键”中的定与不定1.离子化合物中一定含有离子键,但不一定不含共价键。
例如,离子化合物NaOH和NH4Cl 分别含有O-H共价键和N-H共价键。
2.共价化合物一定只含共价键,一定不含离子键。
3.含有离子键的化合物,不一定含有金属元素。
例如,NH4Cl,NH4NO3。
4.金属元素和非金属元素化合时,不一定形成离子键。
例如,AlCl3( 共价化合物)5.破坏化学键不一定发生化学反应,但发生化学反应一定破坏化学键。
例如,NaCl溶于水破坏了离子键,但未发生化学反应。
6.离子键在形成过程中不一定有电子的得失。
例如,NaOH+HCl=NaCl+H2O,在这里形成了Na-Cl离子键,但并没有发生电子的得失。
7.不同原子之间形成的共价键不一定是极性共价键。
例如,氢气H-D(H、D互称同位素)。
8 .由非极性共价键形成的双原子分子一定是非极性分子,由极性共价键形成的双原子分子一定是极性分子。
例如,H2,Cl2,HCl。
9.由极性共价键组成的多原子分子不一定是极性分子。
例如,CCl4,CO2,CH4,BF3等是非极性分子,而SO2,H2S,H2O等是极性分子。
10 .单质分子中不一定含化学键,例如He、Ne等稀有气体。
11.共价化合物溶于水后,分子内的共价键不一定被破坏;离子化合物溶于水,离子键一定被破坏。
例如,蔗糖(C11H22O11)、酒精溶于水后,化学键没有被破坏。
12.通过离子键化合而成的晶体一定是离子晶体,但通过共价键形成的晶体不一定是原子晶体。
例如,CO2是通过共价键形成的分子晶体。
13.原子晶体的熔点不一定高于离子晶体。
例如,SiO2(原子晶体,熔点1732 ℃)低于MgO(离子晶体,熔点2852 ℃)。
氧化铝是原子晶体,共价化合物,不溶于水为何又是强电解质悬赏分:0 - 解决时间:2009-3-5 21:53提问者:天狼隐士- 五级最佳答案关于氧化铝一直存在争议:氧化铝是离子化合物,还是共价化合物?(优)2007-05-31 22:54傍晚,《数字世界报e教育》的夏编辑来电话,说是请教个问题:“氧化铝是离子化合物,还是共价化合物?”“这不好说,氧化铝有三种晶型——” 我当时回道。
“按中学的知识该是啥?”他又问。
“是过渡型的吧,有离子化合物的成分,也有共价化合物的成分。
”“那如果是高考题,该怎么答题?”他追问。
我说:“看题目信息吧,具体问题具体分析。
”他听了很高兴,说:“就是您了,我想请你马上就这个问题写一篇文章,要结合高考的题目来分析。
”原来,K12教学区化学论坛贴了张有意思的帖子,引起了热气腾腾的一场讨论——“氧化铝是离子化合物,还是共价化合物?”最终是公说公有理,婆说婆有理,落了个没结论。
敏锐的夏编辑一看是个好话题,便想让我来做个终结版。
我这才明白,自己惹上麻烦啦。
可刚应下来,不好打退堂鼓吧。
便硬着头皮向K12论坛而来。
一看,里边的讨论果然热乎,观点嘛分成了三大门派——第一门派是“离子门”,他们认定“氧化铝是离子化合物”,人数众多,气势最盛,一副不容置疑的样子,说出了三大理由:①大多数的金属氧化物均属于离子化合物;②氧化铝熔融电解制金属铝,可知它熔融时电离出铝离子、氧离子,非离子晶体莫属;③查书、问老师,都说是“离子化合物”。
此外,还用了一些超过中学知识的理由——电负性的差很大;三方晶系,六方紧密堆积结构等。
虽说是一知半解,却可以看出该派人强马壮,弹药充足。
而且,他们更祭出了一招杀手锏——2000年上海高考题的标准答案。
第二门派是“原子门”,人数不多,弹药不足,更有个别人见势不妙,中途叛逃,他们提出的理由是:①从物理性质看:硬度仅仅次于金刚石,可用作手表的轴承,熔点也非常的高,非原子晶体莫属。
②用了类推的招:NaCl是离子化合物,Na2O是离子化合物:AlCl3是共价化合物Al2O3 肯定是共价化合物了。
以上两派争得不可开交之际,“过渡门”的人来了,呵,他们的观点与老夫却有些相似(你们看过前文便知)。
主要代表物是江西的“bird”,他的帖子我转摘于下:氧化铝有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α型氧化铝和γ型氧化铝,二者均为白色无定形粉末。
自然界存在的刚玉为α型氧化铝,该晶体属于六方紧密堆积构型,氧原子按六方紧密堆积方式排列,6个氧原子围成一个八面体,在整个晶体中有三分之二的八面体孔穴为铝原子所占据。
由于这种紧密堆积结构,再加上晶体中铝离子与氧离子之间的吸引力强,晶格能大,所以α型氧化铝的熔点(2288K)和硬度(8.8)都很高。
结论是:刚玉属于离子晶体。
γ型氧化铝只在低温条件下存在,强热至1273K可转化为α型氧化铝, γ氧化铝晶体属于立方面心紧密堆积构型,铝原子不规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。
还有一种为β型氧化铝,有离子传导能力(允许钠离子通过)金属铝表面的氧化铝薄膜为氧化铝的另外一种变体。
严格地说,氧化铝属于过渡型化合物,其主要为离子型而含部分共价型。
应该说:这位网友说得蛮完整的,诚如这位网友所言:“氧化铝属于过渡型化合物”,但主要表现为共价性还是离子性呢?却是众说纷纭,并没有形成定论——科学界向来提倡“百花齐放”,这是很正常的现象。
其实,铝在地壳中的含量相当高,主要以铝硅酸盐矿石存在,以铝-氧共价键为其特征。
这也正是氢氧化铝两性电离的原因。
限于中学知识,这问题很难说清楚。
不过,夏编辑盛情相邀,我也只好勉为其难了。
还好,我看到许多同学用了“电负性”、“三方晶系”、“密堆积”、“八面体空隙”等术语,知道有许多同学通过化学竞赛学了好多东西,对下面的讲解便觉得有些信心了。
有位“niutao989”网友的说法,不知大家注意到没有——其实共价、离子没有严格的界限,典型的离子晶体CsCl也只有92%的离子成分……;这便是问题的要害,共价键与离子键之间本并没有绝对的区别。
我曾看过外国的一些中学课本,里面对化学键的描述与我们的教科书完全不同——书中没有极性键的概念,用“含有30%的离子键成分”等说法来表述。
一般把“含有60%以上离子键成分”的化合物称为离子化合物。
还有一种理论则从另一角度来阐述这一问题——就是许多网友提到的“离子极化”,这一理论首先把化合物中的不同原子看成离子,然后阴、阳离子之间的互相作用使它们逐渐靠拢,甚至重叠为共价键。
所以,离子化合物与共价化合物之间常常是——你中有我,我中有你。
那么,一般情况下我们应该怎样判别呢?判别的方法不外乎以下两种:(1)根据晶体结构微观知识来确定:①理论推理:可以用一些网友提到的“电负性差”及“离子极化”等理论,不过,用的是大学知识,而且只是一些估测方法,缺乏严谨的定量体系。
②结构测定:晶体结构的测定(如:x射线衍射法等)近年来发展神速,测定方法与数据已形成一套完整的体系,具有重要参考价值,但涉及比较高深的内容,不说也罢。
(2)根据晶体的宏观性质来判断:就中学知识而言,这倒是一条捷径。
①熔融导电问题:许多网友已提到这个问题;②熔点高低问题:熔点较高的是离子晶体,熔点较低的是分子晶体,熔点非常高的往往是原子晶体。
对于氧化铝,用以上两条根据一套,糟了,出现矛盾。
出现矛盾啥办?抓主要矛盾嘛:以上②的标准有人为规定之嫌(有的书规定“熔点200℃”为离子晶体与分子晶体的分界,有的书则规定的更高些),①一般视为更充分的理由——“离子门”之所以门徒众多,盖因此耳。
但是,且慢——氧化铝的的电解是真正意义上的“熔融电解”吗?其实,熔融的是冰晶石,氧化铝只是分散质,分散于液态的冰晶石中而已,熔液中的阴离子是复杂的原子团,并非简单氧离子。
查一查前几年的全国化学初赛的试题,有一题考的是“将氯化铝熔于氯化钠的熔融液中电解会生成铝”的知识点,能因此说:“氯化铝是离子化合物吗?”同样的,盐酸在水溶液中完全电离,能因此说氯化氢是离子化合物吗?答案显然是否定的。
那书上不是明明白白写着——“刚玉型结构的离子晶体”吗?“离子门”的众门徒很有底气地说:“随便翻开哪本书,看看去!”是的,你只要翻开大学《结构化学》课本,就可以找到这白纸黑字。
这又能说明什么呢?说明“刚玉就是离子晶体”?参加化学竞赛的同学都知道,离子晶体的四大典型晶体类型之一硫化锌型,所有的参考书都特别提示:硫化锌是共价化合物。
其实,硫化锌型的“离子晶体”绝大多数是共价化合物。
正应了张老师前面说过的一句话:你中有我,我中有你。
造化如此之奇妙,又岂是区区几种类型所能了之?说到这里,有同学发问了——张老师,你究竟是什么意思?呵,我的意思清楚得很——学化学,要掌握精髓,而不是死记硬背。
“氧化铝是离子化合物,还是共价化合物?”这个问题,不该是中学讨论的问题,科学家尚且众说纷纭,一个中学生能搞懂吗?在科技高度发达的今天,以人为控制条件来实现晶体类型的转化,已不是一件难事——1985年,科学家通过激光汽化石墨,使之转化为富勒烯;1999年,在高压下把干冰转为原子晶体已获得成功;目前,科学家正在努力将分子晶体的氢转化为金属氢,金属氢是理想的高温超导材料和太空能源,这项成果一旦走出实验室,我们的生活面貌将会为之一新。