氧化鋁是離子化合物,還是共價(jià)化合物

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  傍晚,《數(shù)字世界報(bào)e教育》的夏編輯來(lái)電話,說(shuō)是請(qǐng)教個(gè)問(wèn)題:“氧化鋁是離子化合物,還是共價(jià)化合物?”
  
  “這不好說(shuō),氧化鋁有三種晶型——”我當(dāng)時(shí)回道。
  
  “按中學(xué)的知識(shí)該是啥?”他又問(wèn)。
  
  “是過(guò)渡型的吧,有離子化合物的成分,也有共價(jià)化合物的成分!
  
  “那如果是高考題,該怎么答題?”他追問(wèn)。
  
  我說(shuō):“看題目信息吧,具體問(wèn)題具體分析!
  
  他聽了很高興,說(shuō):“就是您了,我想請(qǐng)你馬上就這個(gè)問(wèn)題寫一篇文章,要結(jié)合高考的題目來(lái)分析!
  
  原來(lái),K12教學(xué)區(qū)化學(xué)論壇貼了張有意思的帖子,引起了熱氣騰騰的一場(chǎng)討論——“氧化鋁是離子化合物,還是共價(jià)化合物?”最終是公說(shuō)公有理,婆說(shuō)婆有理,落了個(gè)沒(méi)結(jié)論。敏銳的夏編輯一看是個(gè)好話題,便想讓我來(lái)做個(gè)終結(jié)版。
  
  我這才明白,自己惹上麻煩啦?蓜倯(yīng)下來(lái),不好打退堂鼓吧。便硬著頭皮向K12論壇而來(lái)。一看,里邊的討論果然熱乎,觀點(diǎn)嘛分成了三大門派——
  
  第一門派是“離子門”,他們認(rèn)定“氧化鋁是離子化合物”,人數(shù)眾多,氣勢(shì)最盛,一副不容置疑的樣子,說(shuō)出了三大理由:
  
 、俅蠖鄶(shù)的金屬氧化物均屬于離子化合物;
  
 、谘趸X熔融電解制金屬鋁,可知它熔融時(shí)電離出鋁離子、氧離子,非離子晶體莫屬;
  
  ③查書、問(wèn)老師,都說(shuō)是“離子化合物”。
  
  此外,還用了一些超過(guò)中學(xué)知識(shí)的理由——電負(fù)性的差很大;三方晶系,六方緊密堆積結(jié)構(gòu)等。雖說(shuō)是一知半解,卻可以看出該派人強(qiáng)馬壯,彈藥充足。
  
  而且,他們更祭出了一招殺手锏——2000年上海高考題的標(biāo)準(zhǔn)答案。
  
  第二門派是“原子門”,人數(shù)不多,彈藥不足,更有個(gè)別人見勢(shì)不妙,中途叛逃,他們提出的理由是:
  
 、?gòu)奈锢硇再|(zhì)看:硬度僅僅次于金剛石,可用作手表的軸承,熔點(diǎn)也非常的高,非原子晶體莫屬。
  
 、谟昧祟愅频恼校篘aCl是離子化合物,Na2O是離子化合物:AlCl3是共價(jià)化合物Al2O3肯定是共價(jià)化合物了。
  
  以上兩派爭(zhēng)得不可開交之際,“過(guò)渡門”的人來(lái)了,呵,他們的觀點(diǎn)與老夫卻有些相似(你們看過(guò)前文便知)。主要代表物是江西的“bird”,他的帖子我轉(zhuǎn)摘于下:
  
  氧化鋁有多種變體,其中最為人們所熟悉的是α型氧化鋁和γ型氧化鋁,二者均為白色無(wú)定形粉末。自然界存在的剛玉為α型氧化鋁,該晶體屬于六方緊密堆積構(gòu)型,氧原子按六方緊密堆積方式排列,6個(gè)氧原子圍成一個(gè)八面體,在整個(gè)晶體中有三分之二的八面體孔穴為鋁原子所占據(jù)。由于這種緊密堆積結(jié)構(gòu),再加上晶體中鋁離子與氧離子之間的吸引力強(qiáng),晶格能大,所以α型氧化鋁的熔點(diǎn)(2288K)和硬度(8.8)都很高。結(jié)論是:剛玉屬于離子晶體。
  
  γ型氧化鋁只在低溫條件下存在,強(qiáng)熱至1273K可轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁,γ氧化鋁晶體屬于立方面心緊密堆積構(gòu)型,鋁原子不規(guī)則地排列在由氧原子圍成的八面體和四面體孔穴中。還有一種為β型氧化鋁,有離子傳導(dǎo)能力(允許鈉離子通過(guò))
  
  金屬鋁表面的氧化鋁薄膜為氧化鋁的另外一種變體。
  
  嚴(yán)格地說(shuō),氧化鋁屬于過(guò)渡型化合物,其主要為離子型而含部分共價(jià)型。
  
  應(yīng)該說(shuō):這位網(wǎng)友說(shuō)得蠻完整的,誠(chéng)如這位網(wǎng)友所言:“氧化鋁屬于過(guò)渡型化合物”,但主要表現(xiàn)為共價(jià)性還是離子性呢?卻是眾說(shuō)紛紜,并沒(méi)有形成定論——科學(xué)界向來(lái)提倡“百花齊放”,這是很正常的現(xiàn)象。其實(shí),鋁在地殼中的含量相當(dāng)高,主要以鋁硅酸鹽礦石存在,以鋁-氧共價(jià)鍵為其特征。這也正是氫氧化鋁兩性電離的原因。
  
  限于中學(xué)知識(shí),這問(wèn)題很難說(shuō)清楚。不過(guò),夏編輯盛情相邀,我也只好勉為其難了。還好,我看到許多同學(xué)用了“電負(fù)性”、“三方晶系”、“密堆積”、“八面體空隙”等術(shù)語(yǔ),知道有許多同學(xué)通過(guò)化學(xué)競(jìng)賽學(xué)了好多東西,對(duì)下面的講解便覺(jué)得有些信心了。
  
  有位“niutao989”網(wǎng)友的說(shuō)法,不知大家注意到?jīng)]有——其實(shí)共價(jià)、離子沒(méi)有嚴(yán)格的界限,典型的離子晶體CsCl也只有92%的離子成分……;這便是問(wèn)題的要害,共價(jià)鍵與離子鍵之間本并沒(méi)有絕對(duì)的區(qū)別。我曾看過(guò)外國(guó)的一些中學(xué)課本,里面對(duì)化學(xué)鍵的描述與我們的教科書完全不同——書中沒(méi)有極性鍵的概念,用“含有30%的離子鍵成分”等說(shuō)法來(lái)表述。一般把“含有60%以上離子鍵成分”的化合物稱為離子化合物。還有一種理論則從另一角度來(lái)闡述這一問(wèn)題——就是許多網(wǎng)友提到的“離子極化”,這一理論首先把化合物中的不同原子看成離子,然后陰、陽(yáng)離子之間的互相作用使它們逐漸靠攏,甚至重疊為共價(jià)鍵。所以,離子化合物與共價(jià)化合物之間常常是——你中有我,我中有你。

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本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/424274.html

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