阳离子 （带有正电荷的粒子）

概述

当原子或原子团得到或失去电子时，即为离子，阳离子是指电离能较小的原子失去电子时的粒子。当两个原子彼此相遇时，如果一个原子电离能很小易于失去电子，另一个原子电子亲合能很大易于得到电子，此时，电离能很小的原子失去电子成为阳离子，电子亲合能很大的原子得到电子成为阴离子，然后，阴、阳离子通过静电作用力结合在一起。这种电离能和电子亲合能数值大小的比较也可以用电负性数值大小的比较来替代，即电负性很大的原子得到电子成为阴离子，电负性很小的原子失去电子成为阳离子。

简史

1887年，瑞典化学家阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）在《论水溶液中物质的电离》的论文中网述了关于电解质在水溶液中会部分离解成完全自由的离子理论，即电离理论，说明了稀溶液定律不适用于电解质溶液和溶液的导电性。1903年由于电离理论在化学发展上的重大意义，他被授予诺贝尔化学奖。1916年，科塞尔（Kossel）在考查大量实验事实后得出结论一一任何元素的原子都要使最外层满足8电子稀有气体元素原子的稳定结构，并以此为出发点提出离子键理论。

十年后，戈尔德施密特（W.MGoldschmidt）和瓦萨斯耶那（J.A.Wasastjerna）最早利用“阴离子接触法”，即假定某些氟化物和氧化物离子晶体中阴离子彼此接触，进而测得阴离子之间的平均核间距，得到氟离子（F）的半径为133pm、氧离子（O）的半径为132pm，并在1926年5月出版了世界上第一张离子半径表。但是，戈尔德施密特和瓦萨斯耶那的离子半径数据受到了鲍林的质疑。1927年，鲍林用核电荷数和屏蔽常数推算出的一套离子半径数据，目前得到较多的应用。直到1976年，桑诺（RD.Shanon）提出了目前比较完整的离子半径数据。其中，从原子结构的观点可得出原子半径与离子半径的关系：阳离子的半径小于其原子半径，阴离子的半径大于其原子半径。

形成

当两个原子彼此相遇时，如果一个原子电离能很小易于失去电子，另一个原子电子亲合能很大易于得到电子，此时，电离能很小的原子失去电子成为阳离子，电子亲合能很大的原子得到电子成为阴离子。阴、阳离子通过静电作用力结合在一起。这种电离能和电子亲合能数值大小的比较也可以用电负性数值大小的比较来替代，即电负性很大的原子得到电子成为阴离子，电负性很小的原子失去电子成为阳离子。

此外，原子失去核外电子形成阳离子时，用电离能衡量此过程。电离能具体是指使一个基态的气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的能量，过程为：

符号书写

阳离子的符号与书写一般可以根据情况用量符号与上、下角标的形式表示，下角标需用小一号字符排在量符号的右下角，应与量符号位于同一格内，表示有几个原子，当标注离子或基团的化学价时，应数字在前，表示阴阳离子“+”“-”在后，如Mg、H等。

特征

对于简单阳离子涉及半径、电荷以及电子构型的特征，对于复杂离子而言，根据其内部价层电子的排布方式还涉及到不同的空间结构。

半径

与原子半径类似，离子半径也没有确定的含义。当阴、阳离子通过离子键形成离子型化合物时，阴、阳离子间保持着一定的平衡距离，阴、阳离子核间的距离称为核间距，可视为阴、阳离子半径之和，表示为

碳正离子

碳正离子是含有带正电荷的三价碳原子的基团，其中带正电的C只具有六个价电子。碳正离子是有机化学反应中最常见的活性中间体，很多离子型的反应是通过生成碳正离子活性中间体进行的。根据不同的分举标准，碳正离子有不同的归类，比如按碳正离子所连接的基团所处的位置可以分为链状和环状碳正离子，根据是否共轭可以将碳正离子分为非共轭碳正离子，如烷基碳正高子和共轭碳正离子，烯丙型碳止离子和苄基碳正离子等。

离子键

离子键理论建立在实验事实之上，由科塞尔（Kossel）于1916年提出。在实验事实中，许多化合物在溶液中或熔融状态下都能够导电。液态物质要导电，必然存在能够自由移动的阴、阳离子，而原子要成为离子，必然要得到或者失去电子。离子键理论认为，当电负性很小的活泼金属原子与电负性很大的活泼非金属原子相遇时，活泼金属原子失去电子成为阳离子，活泼非金属原子得到电子成为阴离子，阴、阳离子通过静电作用力结合在一起，形成稳定化合物。这种阴、阳离子之间的静电作用力就叫离子键，以离子键形成的化合物叫作离子型化合物。

聚合反应

离子型化合物也可以发生离子型聚合反应，根据中心离子所带电荷不同，可分为阳离子聚合反应和阴离子聚合反应。其中能阳离子型聚合反应的单体有烯类化合物、醛类、环醚及环胺等。不同单体进行阳离子型聚合反应的活性不同，比如烯类单体，一般具有推电子取代基的烯类单体原则上都可进行阳离子聚合。推电子取代基使碳碳双键电子云密度增加，有利于阳离子活性种的进攻；另一方面使生成的碳阳离子电荷分散而稳定。常见的阳离子聚合所用引发剂都是亲电试剂，包括不限于质子酸和阳离子源/Lewis酸等引发剂，比如质子酸H₂SO₄、HCl、HBr 等。