离子对是指带相反电荷的离子由于库仑力的作用而短暂松弛结合的缔合体。当两个带不同电荷的离子彼此接近到一定距离时,它们之间的静电引力大于热运动力,形成一种缔合体,称为离子对。离子对的形成平衡常数随介质的介电常数减小而增大,表明介电常数越小越容易生成离子对。离子半径越小,离子的电荷越多,越容易生成离子对。因此1:1价型电解质在水溶液中生成离子对的可能性不大,但2=2价型电解质生成离子对的可能性较大。因为非水溶液的介电常数较小,因此在其中生成离子对的可能性较大。对于同种电解质溶液,电解质浓度和温度对离子对的生成影响也很大。
离子对的原理是什么?
正碳离子和相应的负离子联结而成。离子对在取代、消除、重排、溶剂分解等反应中都能存在,也普遍存在于溶剂化反应和双分子亲核反应等过程中。离子对的概念首先是由S.温斯坦在深入研究单分子亲核取代反应机理时提出的。 他认为在卤代烷(R—X)异裂反应形成正碳离子的过程中,R+和X-由化合到分离中间可以有紧密离子对(见式a)、松散离子对(b)和游离离子(c)三种形式。根据溶剂的极性和R—X结构不同,亲核试剂可以与其中一种形式发生反应: 在强极性溶剂中,正碳离子受溶剂分子的溶剂化作用,与相应的负离子(X-)分隔开来,有利于R+的游离存在(c);在非极性溶剂中,正碳离子R+容易与相应的负离子(X-)联结在一起,二者相距只有几埃,如式a或b所示。 与正碳离子一样,负碳离子通常也是以离子对的形式存在。例如,苯丁酮与强碱(MOH)作用形成负碳离子的盐(d):实验证明,锂、钠、钾三种盐中正负离子结合形式并不相同。例如,在室温下上述负碳离子的钠盐在极性中等的四氢呋喃溶剂中以紧密离子对形式存在,但在80℃下该盐却是被溶剂分子分隔开的松散离子对。它们都不是游离离子,不能导电。