碱金属卤化物

碱金属卤化物是一类无机化合物，其通式为MX或MXn，其中M为碱金属，X为卤素。这类化合物中，氯化钠作为食盐的主要成分，是最重要的化合物之一。碱金属卤化物晶体中的F心是一个负离子空位俘获一个电子构成的电中性缺陷，F心电子是在周围离子共同构成的势场作用下被束缚在离子空位处的。

1998年，Nobel化学奖授予提出密度泛函理论的Walter Kohn及计算化学的John Pople，这标志着化学不再仅是实验科学，实验与理论同为化学的两大支柱。徐光宪院士在“结构化学”上撰文中将“分子结构及其和性能的定量关系”列为21世纪化学的“四个世纪难题”之一，成为结构化学乃至整个化学的主要研究内容之一。根据化学的一条基本规律“结构决定性能，性能反映结构”，结构与其性能之间必然存在密切的相关关系。目前多是定性地描述这种关系，未能予以定量推断。为此，化学家们进行了不懈地探索，提出了多种分子结构的数值表征方法，其中拓扑指数法最为简便有效。本文便是根据分子拓扑学理论，建构原子特征连接性指数(mF)，其1阶指数(1F)不仅对无机分子的结构实现唯一性表征，而且与碱金属卤化物的F心能带[E(F)]、晶格能(U)、标准熵shāng(Smθ)等性能呈现良好的定量关系。

1. 在碱金属相同情况下，M-X键的离子性按F、Cl、Br、I顺序依次下降，相应的1F是减小的；

2. 在卤素相同情况下，随Li、Na、K、Rb、Cs的电负性下降，1F随之减小。此递变趋势与E(F)的递变规律是吻合的；

3. 影响E(F)的因素还有成键原子的质量(m，应为M与X原子的质量之和)。m越大，相应的原子半径越大(电负性越小)，其键长R越大，导致E(F)越低。

大多数碱金属卤化物为面心立方晶体，金属和卤素有着八面体配位几何结构，每个离子的配位数为6。氯化铯、溴化铯和碘化铯为体心立方晶体，对于较大的金属阳离子（与卤素阴离子），其配位数为8。碱金属卤化物为白色粉末或无色晶体，在高温下熔化得到无色的液体。它们的高熔点反映了它们的高晶格能。在更高的温度下，这些液体蒸发，产生由双原子分子组成的气体。除了碱金属氟化物（氟化锂微溶于水）及氯化锂水溶液呈弱碱性外，其它碱金属卤化物水溶性呈中性。这些化合物可以溶于极性溶剂，得到高度溶剂化的阴离子与阳离子的溶液。碱金属卤化物熔融时可以溶解相应的碱金属，其中铯sè在熔点可以完全混溶。