离子键

本页只讲一条中四内容标准：离子键。它紧接着「原子成键以求稳定」这个观念，展示通往稳定的第一条路径，把电子由金属转移给非金属。

这是本章最常考的标准之一，所以你既要能精确地定义离子键，也要能用电子排布图或点叉图展示它的形成。

离子键是什么

离子键是电荷相反的离子之间强的静电吸引力。这个精确的措辞在考试里很重要。

这种键并不是把两个原子直接连起来；而是电子被转移，使一个微粒变成正、另一个变成负，相反的电荷相互吸引。

离子键在金属与非金属之间形成：

• 金属原子失去价电子，变成正离子（阳离子）。
• 非金属原子得到这些电子，变成负离子（阴离子）。

两个离子最终都有满的最外壳层，像惰性气体那样稳定的八隅体（很小的原子则是双电子）。金属失去多少电子，非金属就得到多少电子。

电子如何转移

以钠和氯为例。钠的排布为 2.8.1，氯的排布为 2.8.7。

钠把它那一个价电子转移给氯：

• 钠：2.8.1 → Na⁺（2.8），像氖的八隅体。
• 氯：2.8.7 → Cl⁻（2.8.8），像氩的八隅体。

生成的 Na⁺ 与 Cl⁻ 离子通过静电力相互吸引，这个吸引就是离子键，所形成的化合物是氯化钠，NaCl。在点叉图里，你只画最外层电子：把那一个点（钠的电子）画成移入氯的最外壳层，氯的电子用叉表示，整个结构写在方括号里并标上电荷，[Na]⁺ 与 [Cl]⁻。

靠平衡电荷推出化学式

离子化合物的化学式，由使正电荷总数等于负电荷总数来确定，好让化合物在电性上呈中性。例如：

• 钠（形成 Na⁺）与氯（形成 Cl⁻）：各一个 → NaCl。
• 镁（形成 Mg²⁺）与氯（形成 Cl⁻）：一个 Mg²⁺ 需要两个 Cl⁻ → MgCl₂。
• 铝（形成 Al³⁺）与氧（形成 O²⁻）：平衡 3 与 2 → Al₂O₃。

例题

题目。 镁（电子排布 2.8.2）与氯（2.8.7）反应生成氯化镁。

请解释离子键如何形成，说出每个离子的电荷与排布，并给出该化合物的化学式。

第一步，数价电子。 镁有 2 个价电子；每个氯原子有 7 个。

第二步，判断转移。 镁失去它的 2 个价电子。

每个氯原子只能得到 1 个电子来补满八隅体，所以一个镁原子必须把它的 2 个电子给两个氯原子。

第三步，形成离子。 镁变成 Mg²⁺（2.8），像氖的八隅体。

每个氯变成 Cl⁻（2.8.8），像氩的八隅体。

第四步，描述键与化学式。 Mg²⁺ 离子与两个 Cl⁻ 离子通过强的静电力相互吸引，这些就是离子键。

把一个 2+ 电荷与两个 1− 电荷平衡，得出化学式 MgCl₂。

答案。 镁转移 2 个电子，各给两个氯原子之一，形成 Mg²⁺（2.8）与两个 Cl⁻（2.8.8）。

电荷相反的离子通过静电力吸引，化合物是 MgCl₂。

练习题

题目。 铝的电子排布为 2.8.3，氧的排布为 2.6。

请解释铝与氧如何形成离子化合物，并推出它的化学式。

答案。 铝有 3 个价电子，所以每个铝原子失去 3 个形成 Al³⁺（2.8）。氧有 6 个价电子，所以每个氧原子得到 2 个形成 O²⁻（2.8）。为平衡电荷，使正总数等于负总数的最小整数比是 2 个 Al³⁺ 对 3 个 O²⁻（给出 6+ 与 6−）。电荷相反的离子通过强的静电力吸引，形成离子化合物 Al₂O₃。

考试提示

有两点决定得分。第一，逐字记住定义：离子键是电荷相反的离子之间强的静电吸引力，不是「电子的共用」（那是共价），也不只是「电子的转移」（那是它如何形成，不是它是什么）。

第二，画点叉图时，只画最外层电子，一个原子用点、另一个用叉，好让转移看得见，并把每个离子写在带电荷的方括号里。始终说出每个离子的电荷与新的电子排布，并靠平衡电荷得出比例。

本节定位

离子键是**化学键**一章两大类键中的第一类，直接建立在前面的稳定性标准之上。它与共价键相对，共价键是共用电子而非转移电子，并解释了你之后在本章遇到的离子化合物性质。

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快速回顾

• 离子键是电荷相反的离子之间强的静电吸引力。
• 它在**金属（失电子 → 阳离子）与非金属（得电子 → 阴离子）**之间形成。
• 每个离子达到像惰性气体那样稳定的八隅体或双电子。
• 画点叉图时只画最外层电子，离子写在带电荷的方括号里。
• 靠平衡正、负电荷总数求出化学式。