Question

离子类型

Answer 1

大多数矿物晶体都属于离子化合物，且组成它们的阴离子主要是氧和硫，其他阴离子较少见;而阳离子则多种多样，其晶体化学特性和地球化学行为与其外层电子的构型密切相关。在矿物学中，通常根据外层电子的构型将阳离子分为三种不同的类型:

(1)惰性气体型离子(inert-gastype ion):指最外层具有8个电子(ns²np⁶)或两个电子1s²的离子。主要包括ⅠA、ⅡA主族的全部及其右边主族中的某些元素的离子。这些元素的电离势都较小，明显地趋向于形成离子键。在自然界主要形成卤化物、氧化物和含氧盐。

(2)铜型离子(chalcophiletype ion):指最外层具有18个电子(ns²np⁶nd¹⁰)的离子(例如Cu⁺)，以及次外层和最外层共为18+2个电子(ns²np⁶nd¹⁰(n+1)s²)的离子(例如Pb²⁺)。主要包括ⅠB、ⅡB副族及其右邻的某些元素的离子。这些元素的电离势较大，有趋向于形成共价键的较强倾向。在自然界主要形成硫化物及其类似化合物和含硫盐。

(3)过渡型离子(siderophiletype ion):指最外层电子数介于8～18之间的离子。主要包括各副族元素以及它们右邻的某些元素的离子。它们的性质视外层电子数接近于哪一方而分别接近于惰性气体型离子或铜型离子的性质。其中的Fe²⁺具有14个外层电子(3s²3p⁶3d⁶)，是典型的、明显具有双重倾向的过渡型离子。

在此，对于某些电价可变的元素而言，其不同价态的离子可能分别属于不同的离子类型。例如铜，Cu⁺属于铜型离子;Cu²⁺则属于过渡型离子，但其性质很接近于铜型离子。此外，不要把过渡型离子与过渡元素离子两个概念等同起来。过渡元素离子包括所有副族元素的离子，其中虽然大部分也就是过渡型离子，但并不完全都是。例如过渡元素离子中的Cu⁺、Zn²⁺等，就属于铜型离子。

由于惰性气体型离子与铜型离子两者在外层电子构型上明显不同，因而两者所表现的一系列化学行为也有很大的差异。在晶体结构中，它们各自占有独特的地位，彼此间难以相互取代。由它们所组成的晶体，相互间在物理性质、形成条件等方面也都有很大的差异。至于过渡型离子，其性质介于上述两者之间，视本身外层电子构型的具体情况而分别接近于惰性气体型离子或铜型离子的性质，居于过渡的地位。

Answer 2

离子的主要类型有：———等