离子化合物

离子化合物（ionic 化合物 ）是由带负电的阴离子和带正电的 阳离子 通过 静电 引力 形成的化合物，其中正、负离子间稳定的 化学键 称为 离子键 。离子化合物一般是由 电负性 较小的活泼金属元素（IA族，ⅡA族）和电负性较大的活泼 非金属元素 （N,O,S,F,Cl,Br 等）组成，形成的正、负离子可以是单 原子 离子或者是 多原子离子 ，如氯化钠中的氯离子、钠离子， 铵根 和 碳酸根 等。

离子化合物通常具有高 熔点 、高 沸点 、硬度高、 延展性 差等特点。在离子化合物里阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，整个化合物呈电中性。多数离子化合物在固态（或晶态）时不能导电，因为带电粒子迁移率很小，而在熔融状态或水溶液中能导电，因为离子可以定向迁移。 离子键 的强弱和离子化合物的性质受离子的电荷、 电子 构型和 离子半径 的影响。

由离子化合物形成的 晶体 叫 离子晶体 。 离子 晶体结构 中没有大的复杂的 配位化合物 团。离子在空间堆积时，遵循密堆积原理，一般 阴离子 半径较大，密堆积后，半径小的 阳离子 填在负离子密堆积所形成的空隙里。离子晶体结构按其 化学 组成分为 二元化合物 和多元化合物，其中二元化合物中主要有AB型、AB 2 型和A 2 B 3 型化合物，多元化合物主要有ABO 3 型和AB 2 O 4 型化合物。

制备离子晶体的基本原理是将原料溶解在 溶剂 中，采取适当的措施造成溶液的 过饱和 ，使晶体在其中生长。 离子晶体 制备的方法主要包括降温法、蒸发法、凝胶法、 电解 溶剂法和沉淀法等。 制备的离子化合物在医学、化工、农业和材料生产等方面有重要用途。

历史

1912年， 英国 物理学家 布拉格 父子（W.H.Bragg和W.L.Bragg）首次利用X射线方法测定了NaCl 晶体结构 ，并推导出布拉格方程，开创了X射线晶体结构分析的历史。

1916年， 德国 科学家科赛尔（Walther Kossel）提出 离子键 理论。他认为不同元素的 原子 在相互结合时，都有达到稀有气体稳定结构的倾向，它们通过得失 电子 形成正、 阴离子 ，并通过 静电 吸引作用结合而形成化合物。

1919年， 马克斯·玻恩 （Born）和 弗里茨·哈伯 （Haber）设计了一种从 热化学 循环求算 晶格能 的方法，这种方法的理论根据是盖斯定律，即由稳定 单质 生成 离子晶体 的总过程的能量变化等于各分过程能量变化的总和。像这种由分过程的能变和总过程能变所构成的整个循环叫做玻恩-哈伯循环。而 离子键 的强度一般可用晶格能来度量。

1926年， 戈尔德施密特 （W.M,Goldschmidt）和瓦萨斯耶那（J.A.Wasastjerna）最早利用“ 阴离子 接触法 ”，分别得到 氟化物 和氧离子的半径，并以此为基础，测出八十余种离子的半径，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。鲍林认为，具有相同 电子 构型的离子，其半径应该随着核电荷数的递增成比例地减小。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，得到较多的应用。

离子键

当 电负性 较小的活泼金属 原子 与电负性较大的活泼非金属原子在一定条件下相互接近时，金属元素的原子容易失去最外层电子，形成具有稀有气体稳定电子结构的 阳离子 ；而 非金属元素 的原子容易得到电子，形成具有稀有气体稳定电子结构的 阴离子 ；正、负离子之间除了 静电 相互吸引力外，还存在着 电子 之间、 原子核 之间的相互排斥力。当正、负离子接近到一定距离时，吸引力和排斥力达到平衡，系统的能量达到最低时，正、负离子在平衡位置附近振动，形成了稳定的 化学键 。这种正、负离子间通过静电作用所形成的化学键称为 离子键 。正负离子也可以由多 原子 组成，如 、 、 等。离子键的本质是正、 阴离子 间的静电作用力。而由离子键结合而形成的化合物称为离子型化合物，由离子化合物形成的 晶体 叫 离子晶体 （离子晶体都是离子化合物，但离子化合物不一定都是离子晶体，只有当离子化合物处于晶体状态时才是离子晶体）。

离子化合物是由离子键形成的化合物。而 电负性 较小的活泼金属元素（IA族，ⅡA族）和电负性较大的活泼 非金属元素 （N,O,S,F,Cl,Br 等）之间往往形成 离子键 。一般来讲，金属元素与非金属元素之间电负性差（Δχ）大于1.70时，主要形成离子键。如N的电负性为3.04，La的电负性为1.10，两个元素的电负性差为1.86，因此在LaN中形成的是离子键。但这一分界线并不绝对，离子型化合物与共价型化合物之间存在着一系列处于过渡状态的化合物。

离子键的强度有离子键 键能 和 晶格能 两种表示方法。离子键的键能是指在298.15K和标准态下，将1mol气态离子化合物离子键断开，使其分解成气态中性 原子 （或原子团）时所需要的能量，称为该离子键的键能。 离子键 的键能越大，键的稳定性越高。

晶格能是在标准态下将1 摩尔 离子型 晶体 拆散为1mol气态 阳离子 和1mol气态 阴离子 所需要的能量，单位为kJ/mol。晶格能是表达 离子晶体 内部强度的重要指标，是影响离子化合物 物理性质 ，包括 熔点 、硬度和 溶解度 等的主要因素。通常情况下， 晶格能 绝对值 越大，该离子晶体越稳定，熔化或压碎离子晶体所需能量越多，熔点越高，硬度越大。

性质

离子化合物通常具有高 熔点 、高 沸点 、硬度高、 延展性 差等特点。在固态下，离子化合物中的 带电粒子 迁移率很小，但在熔融状态时或溶解在 水溶液 中能导电。

离子化合物严格意义上来讲无确定的相对分子质量。离子晶体不存在分子，如NaCl晶体是由无数Na和CI组成的大分子，晶体中无单独的NaCl分子存在。NaCl是 化学式 （最简式），因而58.5 g/ 摩尔 是 摩尔质量 ，不是相对分子质量。

导电性： 离子化合物是由带电粒子组成的，但在固态中，这些带电粒子的迁移率很小。因此， 离子晶体 是电的不良导体。 水溶液 或熔融态下离子 晶体 可导电，是通过离子的定向迁移完成的，而不是通过 电子 流动导电的。

熔 沸点 ： 由于把离子晶体束缚在一起的 静电 引力 相当大，因此，晶体的 熔点 和沸点都相当高。随着离子的电荷增加，熔点和沸点都增加。

硬度 脆性 ： 由于 离子键 的作用力较强，所以离子化合物硬度高。但受到外力冲击时，离子化合物易发生错位导致破碎。这是因为在离子晶体中，阴、 阳离子 交替有规则地排列，受到外力冲击时，各层离子位置会发生位移，进而可能出现阳离子和阳离子相邻、 阴离子 和阴离子相邻的情况，而相同电荷的离子彼此排斥，静电作用力显著减弱而导致易脆，离子键失去作用，故离子晶体无 延展性 。

溶解性： 离子晶体 具有强 极性 ，易溶于极性 溶剂 中。这是相似相溶原理的具体表现。 例如水为溶剂时，离子化合物的溶解是离子晶体中的正、负离子克服 离子键 的 引力 ，从晶格中 离解 下来成为阴、阳离子，分别进入水中与极性水分子结合成水合离子的过程。 一般来说阴、 阳离子 半径相差大的离子化合物比相差小的易溶，如MgSO 4 比BaSO 4 易溶。这是由于当阴阳离子大小相差悬殊时，离子水合作用在溶解过程中居优势，所以在性质相似的盐系列中，阳离子的半径越小，该盐越容易溶解。若阴阳 离子半径 相差不多，则 晶格能 的大小在溶解过程中有较大的影响。因此电荷高、半径小的离子所组成的化合物较难溶解，如 碱土金属 和许多过渡金属的 碳酸根 、 磷酸盐 等较难溶解，而 碱金属 的 硝酸盐 和 氯酸盐 等易溶解。

酸碱性： 酸碱 离解 理论认为，在水中能解离出的 阳离子 都是H + 的化合物称作酸；在水中能解离出的 阴离子 都是OH - 的化合物称作碱。常见的离子化合物 氢氧化钠 、Ca(OH) 2 、Ba(OH) 2 、 氢氧化钾 等都是碱。而盐大多为强 电解质 ，在水中完全解离。某些盐溶于水后显酸性或碱性，但其本身组成并不一定含H + 或OH - ，原因是这些盐类的阴离子或阳离子和 水解 离出来的H + 或OH - 结合，导致H + 或OH - 的浓度不 相等 ，表现出酸性或碱性。如常见的 强碱弱酸盐 有：NaAc、 氰化钾 、NaClO等，一般显碱性。常见的 强酸弱碱盐 有：AlCl 3 、Cu(NO 3 ) 2 等，一般显酸性。 对于 氧化物 而言，大多数金属氧化物为碱性氧化物，如：Na 2 O、CaO、MgO等，有少数为 两性氧化物 ，如：Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 、ZnO等。

颜色： 化合物的颜色与内部的 电子 能级 有关，对于NaCl或Na 2 S这样的离子化合物一般为白色（无色），这是因为离子化合物的吸收 波段 大多数在紫外光区，不吸收 可见光 。 化合物溶于水后，如果组成化合物的正 阴离子 都无色，则该化合物也无色。如果其中一种离子无色，则另一种离子的颜色就是该化合物的颜色。如果离子具有较强的 极化 作用，会导致离子的电子能级发生改变，容易吸收可见光产生颜色。

性质的影响因素

离子是离子化合物的基本结构粒子。离子的电荷、 电子 构型和 离子半径 是影响 离子键 强弱和离子化合物性质的三个重要因素。

离子的电荷

原子 在形成离子化合物的过程中得失电子的数目称为离子的电荷。离子所带电荷的多少直接影响离子键的强度及离子化合物的性质。 由离子键形成的过程可知，正、 阴离子 的电荷数即是相应原子失电子和得电子数。在离子型化合物中， 阳离子 的电荷通常为+1、+2，最高+3或+4，而负离子的电荷为-3或-4时多数以 含氧酸 根或 配位化合物 形式存在。离子电荷的高低，直接影响离子间相互吸引力的大小，进而影响离子型化合物的熔、 沸点 等性质。 如CaO的 熔点 （2590℃）比KF（856℃）高。

离子的电子构型

简单负离子（如F - 、O 2- 等）最 散逸层 一般具有稳定的8电子构型，而正离子的价 电子层 构型可分为：2电子构型（1s 2 ）：如 Li + 、Be 2+ 等；8电子构型（ns 2 np 6 ）：如Na + 、K + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 等；9~17电子构型（ns 2 np 6 nd 1-9 ）：如Mn 2+ 、Fe 2+ 、Fe 3+ 、Cr 3+ 、Co 2+ 等d区元素的离子；18电子构型（ns 2 np 6 nd 10 ）：如Cu + 、Ag + 、Zn 2+ 、Cd 2+ 、Hg 2+ 等ds区元素的离子及Sn 4+ 、Pb 4+ 等p区高 氧化数 的金属 阳离子 ；18+2 电子 构型［(n-1)s 2 (n-1)p 6 (n-1)d 10 ns 2 ］：如Pb 2+ 、Bi 3+ 、Sn 2+ 、Sb 3+ 等p区的低氧化态的金属正离子。

离子的电子构型对离子的性质影响很大。通常情况下，2电子构型和8电子构型的离子形成的 离子键 较强， 晶格能 较大；9~17、18、18+2电子构型的离子形成 配位化合物 的能力较2、8电子构型的离子要强。如 氯化钾 和AgCl都是由Cl和+1价正离子形成的化合物，但因K与Ag电子构型不同，导致KCl易溶于水，AgCl难溶于水，Ag + 易形成配合物，而K + 难形成配合物。

离子半径

离子半径的大小是由核电荷对核外 电子 吸引的强弱来决定的。因此它在周期表中的递变规律与 原子半径 的变化规律大致相同。同主族、电荷数相同的离子，离子半径随电子层数的增大而增大。如r(F - )<r(Cl - )<r(Br - )<r(I - )；同周期元素的离子，当电子构型相同时，随离子电荷数的增加， 阳离子 半径减小， 阴离子 半径增大。如r(Na + )>r(Mg 2+ )>r(AI 3+ )；具有相同电子数的 原子 或离子（等电体）的半径随核电荷数的增加而减小。如r(F - )>r(Ne)>r(Na + )>r(Al 3+ )>r(Si 4+ )。 离子半径 的大小是分析离子化合物物理性质的重要依据之一。 离子半径越小，离子间 引力 越大，对离子化合物的性质影响越大。

晶体结构

离子 晶体结构 中没有大的复杂的 配位化合物 团，按其 化学 组成分为 二元化合物 和多元化合物。二元化合物中主要有AB型、AB 2 型和A 2 B 3 型化合物，多元化合物主要有ABO 3 型和AB 2 O 4 型化合物。

密堆积原理

许多晶体中的粒子（包括 原子 、分子或离子等）总是倾向于采取密堆积的结构，即具有堆积密度大、粒子的 配位数 高、能充分利用空间等结构特点。密堆积方式因充分利用了空间面使体系的 势能 尽可能降低，从而使结构稳定。

密堆积结构是指在无方向性和饱和性的 金属键 、 离子键 和 分子间作用力 等结合的晶体中，原子离子或分子等 微观 粒子总是趋向于相互 配位数 高、能充分利用空间的、堆积密度最大的那些结构。常见的密堆积形式： 立方晶系 最密堆积 、六方最密堆积和体心立方密堆积。

典型结构

AB型化合物结构

NaCl型结构： 氯化钠 晶体结构 为 立方晶系 ，单位晶胞分子数为4。氯化钠属于面心立方点阵（格子），Na + 及CI - 分别位于面心立方点阵的结点位置上，阳阴离子配位数均为6。这个结构是较大的 阴离子 Cl - 作面心立方紧密堆积，较小的 阳离子 Na + 占据所有的 八面体 空隙。实际上，NaCl结构可以看成是两个面心立方结构，一个是钠离子，一个是氯离子，它们相互在棱边上穿插而成，其中每个钠离子被6个氯离子包围，同样氯离子也被等数的钠离子包围。每个晶胞的离子数为8，即4个Na + 和4个Cl - 。

有多种 离子晶体 化合物都属于NaCl型结构，包括 氧化物 有MgO、CaO、SrO、BaO、CdO、MnO、FeO、CoO、NiO等； 氮化物 锡 、LaN、ScN、CrN、ZrN等； 碳化物 TiC、VC、ScC等。此外，几乎所有的 碱金属 的 硫化物 和 卤化物 （CsCl、CsBr、CsI除外）也都具有NaCl型结构。

CsCl型结构： 氯化铯 晶体的结构为 立方晶系 简单立方点阵，是离子 晶体 结构中最简单的一种。其中Cl - 处于简单立方点阵的8个顶角上，Cs + 位于 立方体 中心。Cl - 和Cs + 的 配位数 均为8。属于CsCl型结构的晶体有CsBr、CsI、NH 4 Cl、ThCl、ThBr等。

β-ZnS型（ 闪锌矿 ）结构：闪锌矿 晶体结构 为立方晶系，面心立方格子，S 2- 位于面心立方的结点位置，而Zn 2+ 则 隔行扫描 分布在立方体的八分之一小立方体的中心。Zn 2+ 的 配位数 为4，构成[ZnS 4 ]，S 2- 的配位数也是4，构成[SZn 4 ]。属于闪锌矿结构的 晶体 有：GaAs、AIP、InSb及Be、Cd、Hg的 硫化物 、 硒化物 和 碲化物 等。

α-ZnS型（ 纤锌矿 ）结构：纤锌矿结构为 六方晶系 ，六方柱晶胞中ZnS的分子数为6。Zn 2+ 和S 2- 的配位数也都为4，分别构成[ZnS 4 ]和[SZn 4 ]。在纤锌矿结构中，S 2- 按六方紧密堆积排列，Zn 2+ 则填充于二分之一的四面体空隙。属于纤锌矿结构的晶体有：BeO、ZnO和AIN。

AB

CaF 2 （ 萤石 ）型结构：萤石 晶体结构 为 立方晶系 ，其中Ca 2+ 位于面心立方的结点及面心位置，F - 则位于 立方体 内八个小立方体的中心（四面体空隙中）。Ca 2+ 的 配位数 为8，形成[CaF 8 ]立方体配位，而F - 的配位数为4，形成[FCa 4 ]。与萤石结构相同的物质是一些4价离子M 4+ 的 氧化物 ，如ThO 2 、CeO 2 、UO 2 、ZrO 2 （变形较大）及BaF 2 、PbF 2 、SnF 2 等。而 碱金属 元素的氧化物R 2 O、 碲化物 R 2 Te等A 2 B型化合物为反 萤石 型结构，它们的正 阴离子 的位置刚好与萤石结构中的相反，称为反萤石型结。

TiO 2 （ 金红石 ）型结构：金红石结构为 四方晶系 ，四方体心格子。其中Ti 4+ 位于晶胞顶点及体心位置，O 2- 在晶胞上、下 底面 的面 对角线 方向各有两个，在晶胞半高的另一个面对角线的方向也有两个。Ti 4+ 的 配位数 为6，形成[TiO 6 ] 八面体 配位，O 2- 的配位数为3，形成[OTi 3 ]平面三角单元。TiO 2 除金红石型结构外，还有 板钛矿 和锐钛矿两种变体，其结构各不相同。常见金红石结构的 氧化物 有：GeO 2 、SnO 2 、PbO 2 、VO 2 、NbO 2 、WO 2 ， 氟化物 有：MnF 2 、MgF 2 等。

A

A 2 B 3 型化合物 晶体结构 比较复杂，其中最有代表性的是α-Al 2 O 3 （ 刚玉 ）型 晶体 结构。刚玉结构属菱方 晶系 。α-Al 2 O 3 的结构可看成O 2- 的按六方紧密堆积排列，即ABAB二层重复型，而Al填充于三分之二的 八面体 空隙，使 化学式 成为Al 2 O 3 。由于只填充了三分之二空隙，因此，Al 3+ 的分布应符合在同一层和层与层之间，AI 3+ 之间的距离应保持最远。属于刚玉结构的物质有α-Al 2 O 3 、α-Fe 2 O 3 （ 赤铁矿 ）、Cr 2 O 3 、Ti 2 O 3 、V 2 O 3 等。此外，Fe-TiO 3 、MgTiO 3 等也具有 刚玉 结构。

ABO

CaTiO 3 （ 钙钛矿 型）结构：以CaTiO 3 为例在高温时为 立方晶系 ，1600℃以下为 正交晶系 ，Ca 2+ 占有面心立方的顶角位置，O 2- 则占有面心立方的面心位置。因此CaTiO 3 可看成是由O 2- 和半径较大的Ca 2+ 共同组成立方紧密堆积，Ti 4+ 则填充于四分之一的 八面体 空隙之中。属于钙 铁矿 型结构的还有BaTiO 3 、SrTiO 3 、PbTiO 3 、CaZrO 3 、PbZrO 3 、SrZrO 3 等。

方解石 （CaCO 3 ）型结构。方解石型结构包括二价金属离子的 碳酸根 ，如方解石CaCO 3 、 菱镁矿 MgCO 3 、 菱铁矿 FeCO 3 、 菱锌矿 ZnCO 3 及 菱锰矿 MnCO 3 等，均为三方（ 菱形 ） 晶系 。方解石的结构可以看成是在 立方晶系 NaCl结构中，钙离子代替了钠离子的位置，而碳酸根离子代替了氯离子的位置，然后挤压得到方解石的菱形晶格。

晶格缺陷

真实的晶体并不是一个完整的无限 周期性 体系。由于晶格作热振动与晶格点上 原子 （离子或分子）的位移与扩散迁移等都将使晶体内呈现出晶格的不完整-晶格缺陷（晶格空位或 晶粒 边界），结果导致晶体的整体周期性受到破坏。晶格缺陷可分为：晶格点缺陷和 位错 （或 断层 ），缺陷的存在往往是影响固体反应 动力学 机理的重要因素。

制备

从溶液中生长 离子晶体 的基本原理是将原料溶解在 溶剂 中，采取适当的措施造成溶液的 过饱和 ，使晶体在其中生长。从溶液中生长离子晶体的过程最关键因素是控制溶液的过饱和度。使溶液达到过饱和状态，并在 晶体生长 过程中维持其过饱和度。从溶液中生长离子晶体的具体方法有降温法、蒸发法、 凝胶 法、 电解 溶剂法和沉淀法等。

降温法： 是从溶液中培养离子 晶体 的一种最常用的方法。其基本原理是利用物质较大的正 溶解度 温度系数 ，在离子晶体生长的过程中逐渐降低温度，使析出的 溶质 不断在晶体上生长。降温法适用于溶解度和温度系数都较大的物质，并需要一定的温度区间。这一温度区间是有限制的：温度上限由于蒸发量大而不宜过高；而温度下限太低则对 晶体生长 不利。

蒸发法： 基本原理是将 溶剂 不断蒸发，而使溶液保持在 过饱和 状态，从而使晶体不断生长。这种方法比较适合于溶解度较大而溶解度温度系数很小或是具有 负温度 系数的物质。蒸发法的 晶体生长 是在恒温下进行的。如制备K 2 HPO 4 、LiIO 3 带电粒子 晶体都可采用蒸发法。

凝胶法： 是以凝胶作为扩散和支持介质，使一些在溶液中进行的化学反应通过 凝胶 （最常用的是 硅胶 ）使扩散缓慢进行。 溶解度 较小的反应产物常在凝胶中逐渐形成 晶体 。所以凝胶法也是通过扩散进行的溶液反应法。该法适用于溶解度十分小的难溶物质的 晶体生长 ，也适用于对热敏感（如分解温度低或 熔点 以下有 相变 ）的物质的晶体生长。如制备 方解石 CaCO 3 、 高氯酸钾 KClO 4 等离子 晶体 。

电解 溶剂 法： 是用 电解 法来分解溶剂，使溶液处于 过饱和 状态。这种方法只能应用于溶剂可以被电解而其产物很容易从溶液中移去（如生成气体）的体系。同时还要求所培养的晶体物质在溶液中能导电而又不被电解。因此，这种方法特别适用于一些稳定的 离子晶体 的 水溶液 体系。

沉淀法： 是 溶质 从均匀溶液中析出沉淀来制备 晶体 的方法。沉淀法的析出过程与溶质在溶剂中的浓度、pH值和温度等因素密切相关，通过调节pH值和温度等参数可以控制 沉淀物 的状态。将沉淀物加热分解，可以得到 氧化物 、 硫化物 、 碳酸根 、 磷酸盐 带电粒子 化合物。沉淀反应的理论基础是难溶 电解质 的多相离子平衡， 溶解度 较大、溶液较稀、相对过饱和度较小，反应温度较高，则沉淀后经过陈化的沉淀物一般为晶体，再通过过滤和洗涤可得产品。

应用

医学

离子化合物在医学领域应用广泛，如 氯化钠 是人类赖以生存的物质，医疗上用来配制 生理盐水 。含氯化钠0.9%的水称为生理盐水，因为它与 血浆 有相同的 渗透压 。生理盐水是主要的 体液 替代物，广泛用于治疗及预防脱水，也用于 静脉注射 治疗及预防血量减少性休克。 氧化锌 对皮肤有弱收敛、滋润和保护作用，还有吸着及干燥功能，可用于急性或亚急性皮类、疹、 汗疹 及轻度、小面积的皮肤 溃疡 等。 抗酸药是一类弱碱性物质，常见的抗酸药包括 氢氧化铝 、 氢氧化镁 、 碳酸氢钠 和 碳酸钠 等离子化合物。口服后抗酸药能中和大部分 胃酸 降低胃内酸度，一方面减弱胃酸对胃、 十二指肠 粘膜的侵蚀和对溃疡面的刺激，另一方面降低 胃蛋白酶 活性，缓解疼痛，促进溃疡面愈合。 硫酸 则常用作钡餐 透视 ，因其能强烈地阻止X射线透过，病人服用钡餐后能清晰地拍出肠胃的X射线光片，有利于诊断病情。

化工

离子化合物在 化学工业 中应用广泛，可作为制造各种化工产品的原料。例如，许多 无机盐 和 氧化物 在 有机合成 ，无焰燃烧以及其他生产过程中用作 催化剂 。采矿工业中的浮选过程会用到一些 离子晶体 ，如 硫化钠 、 硫酸铜 和 硫酸铁 。石油工业中，钻井时使用硫酸钡，石油加工时需使用 无机化合物 催化剂（ 氯化铝 ）。在电气工业、 电极 制造业、 蓄电池 和 原电池 制造业、 电镀 技术以及其他电化生产中均需使用各种无机盐类。玻璃工业需用纯碱和 硫酸钠 ，陶瓷制品和 耐火材料 需要大量的氧化物和无机盐， 氧化钙 可用于 建筑材料 工业。 纺织工业 需要各种 无机盐 ，用于织物的漂白，以及在染色和 印花 前用来浸溃织物，同时 染料 生产中也会使用到硫化钠、 钠硝酸盐 、 氯酸钾 、硫酸钠、 重铬酸钾 和 重铬酸钠 以及其他很多离子化合物。无机盐和金属 氧化物 在橡胶工业中可用作填充剂和增强剂。氧化物、 碳酸根 、 硫酸盐 以及其他的一些无机盐也用于塑料生产中。制备 爆炸物 和 发射药 时需用 硝酸盐 和 氯酸盐 带电粒子 化合物。

农业

在作物生长过程中，有许多 化学元素 参与各组织的形成、发育和生长，如 氮肥 、 钾肥 、磷肥等。其中 氮 是作物 蛋白质 的重要成分，也是叶绿素的组分。作物可从 无机盐 类（ 铵盐 和硝酸盐）中取得氮。可作为氮肥的离子化合物有： 盐（ 硫酸铵 、 氯化铵 、 磷酸铵 等）、 硝盐 （硝酸钙、 硝酸钾 、 硝酸钠 ）等。这些离子化合物均易溶于水，且能迅速转入土壤便于作物从中吸取。钾对调节作物体内的生命过程具有很大的作用，常用的水溶性钾肥有 氯化钾 、 硫酸钾 等。钙能促使作物根须发达，常以 磷酸钙 、硝酸钙、 生石灰 等形态施入土壤中。镁是叶绿素和 植酸 钙镁盐的组成元素，可作为镁肥的有 白云石 、含镁磷肥、含铁 钾矿 （ 钾盐镁矾 ）和其他盐类。硫是 蛋白质 和 香精油 的组成元素，常以 硫酸钙 、 硫酸铁 、硫酸钾肥料的形态施入土壤中。

材料

离子化合物在材料制造方面有很多实际的应用，如BeO耐热冲击性好， 熔点 高、密度小是 导弹 燃烧室 内衬用的重要 耐火材料 ；纯 氮化铝 （氮化铝）呈蓝白色，因其热导率高、 介电常数 低、绝缘性好、抗金属侵蚀性能好，可用作熔铸金属的理想 埚材料，还可用作 热电偶 保护套管、大规模 集成电路 的基片等；萤石可作为 激光 基质材料，在玻璃中作为 助熔剂 和晶核剂，在水泥中常用作 矿化剂 ； 金红石 晶体在光学性质上具有很高的 折射率 ，在 电学 性质上具有很高的介电常数，因此成为了制备 光学玻璃 的原料，也是 功能陶瓷 材料中金红石 电容器 的主晶相；α-Al 2 O 3 是 刚玉 莫来石 瓷及 氧化铝 瓷中的主晶相，也是高绝缘 无线电 陶瓷和高温 耐火材料 中的主要矿物，掺铬的氧化铝 单晶 可作仪器、钟表轴承，也是一种优良的固体激光基质材料；BaTiO 3 是典型的铁电材料，在 居里点 （铁磁材料由铁磁状态转变为顺磁状态的特征温度）以下表现出良好的铁电性能，还是一种很好的光折变材料，可用于 光储存 等。

常见离子化合物

盐类

绝大数盐类属于离子化合物。盐类种类繁多，如果以盐分子中的金属种类分类，盐可以分为 钠盐 如NaNO 3 、Na 3 PO 4 ， 钾盐 如 氰化钾 、KMnO 4 ， 钙盐 如CaCO 3 。如果按照酸根种类，盐可以分为 硫酸盐 如Na 2 SO 4 ， 硝酸盐 如NaNO 3 ， 亚硝酸盐 如NaNO 2 ，盐酸盐如AlCl 3 ， 磷酸盐 如Na 3 PO 4 ， 碳酸根 如NaHCO 3 、Na 2 CO 3 ， 氯酸盐 如KCIO 4 等。如果以酸根是否含氧，又可以分为 含氧酸盐 如Na 2 SO 3 和 无氧酸盐 KCN、NaCN、NaHS等。

活泼金属氧化物

氧与其他元素（F除外）形成的 二元化合物 称为氧化物。按氧化物键型，氧化物大体上可分成共价型氧化物、离子型氧化物和介于两者之间的过渡型氧化物，其中活泼金属的氧化物属于离子型化合物，如 氧化钠 （Na 2 O）、 氧化钙 （CaO）、 氧化镁 （MgO）、 氧化钾 （K 2 O）和 氧化铝 （Al 2 O 3 ）等。大多数离子型氧化物的熔点很高，如BeO（2530℃）、MgO（2800℃）、CaO（2530℃），且离子型氧化物通常为碱性或两性，如氧化钠和氧化镁为碱性，三氧化二铝为 两性氧化物 。

活泼金属卤化物

卤族元素 与IA、ⅡA族的绝大多数金属都能形成离子型卤化物，这些卤化物具有高熔 沸点 和低 挥发性 ，熔融时能导电。大多数氯、溴、碘的卤化物易溶于水，而 氟化物 的 溶解度 表现不同。例如CaF 2 难溶，而其他CaX 2 易溶。这是因为钙的卤化物基本上是离子型的，F - 半径小，与Ca 2+ 吸引力强，晶格能大，致使其难溶。F与IA族（Li除外）形成的 化物都易溶于水。不同元素的卤化物，在溶解的同时发生 水解 的情况也不同，其中离子型的活泼金属卤化物是不水解的。

强碱

强碱属于离子化合物，如 氢氧化锂 、 氢氧化钠 、 氢氧化钾 、RbOH、CsOH、Ba(OH) 2 等。强碱（ 氨水 除外）易溶于水，且大部分是 碱金属 和一部分 碱土金属 的 氢氧化物 。

有机离子化合物

含有活泼金属的 有机金属化合物 ，由于碳- 金属键 的 极性 强，此类金属化合物具有离子化合物的性质。例如： 甲基钾 分子中的C-K键主要表现出 离子键 的特征。该化合物常温下为固体，具有由 甲基 阴离子 和钾 阳离子 所形成的许多性质，特别是具有非常活泼的 游离碳 负离子的性质。如在空气中可燃烧、极易与湿气结合、与酸性物质或 氧化剂 可发生剧烈反应等。