你有没有想过为什么离子化合物的形成是放热的？快速的答案是得到的离子化合物比形成它的离子更稳定。当离子键形成时，来自离子的额外能量以热的形式释放出来。当反应释放的热量超过发生反应所需的热量时，反应是放热的。

了解离子键的能量

两个原子之间形成离子键，彼此电负性相差很大。通常，这是金属和非金属之间的反应。原子之所以如此活泼，是因为它们没有完整的价电子壳层。在这种类型的键中，一个原子中的一个电子基本上被赋予另一个原子以填充其价电子壳层。在键中“失去”电子的原子变得更稳定，因为给予电子会产生一个充满或半充满的价壳层。碱金属和碱土金属的初始不稳定性是如此之大，以至于几乎不需要能量来去除外层电子（碱土金属为2）以形成阳离子。另一方面，卤素很容易接受电子形成阴离子。虽然阴离子比原子更稳定，但如果这两种元素能聚在一起解决它们的能量问题就更好了。这就是离子键发生的地方。

要真正了解发生了什么，考虑从钠和氯形成氯化钠（食盐）。如果你使用金属钠和氯气，盐会以惊人的放热反应形成（比如，不要在家里尝试）。平衡离子化学方程式为：

2钠（s）+Cl2（g）→ 2氯化钠（s）

NaCl是以钠离子和氯离子的晶格形式存在的，钠原子的额外电子填充了完成氯原子外层电子壳所需的“空穴”。现在，每个原子都有一个完整的电子八位组。从能量的角度来看，这是一个高度稳定的配置。更仔细地检查反应，您可能会感到困惑，因为：

元素中的电子损失总是吸热的（因为从原子中移除电子需要能量）。

Na→ Na++1 e-ΔH=496 kJ/mol

而非金属对电子的增益通常是放热的（当非金属获得一个完整的八位组时，能量被释放）。

Cl+1e-→ Cl-ΔH=-349 kJ/mol

所以，如果你简单地做一下数学计算，你可以看到钠和氯形成NaCl实际上需要加入147 kJ/mol，才能将原子转化为反应性离子。然而，我们通过观察反应知道，净能量被释放。发生了什么事？

答案是使反应放热的额外能量是晶格能。钠离子和氯离子之间电荷的差异导致它们相互吸引并向对方移动。最终，带相反电荷的离子彼此形成离子键。所有离子中最稳定的排列是晶格。打破NaCl晶格（晶格能）需要788 kJ/mol：

氯化钠（s）→ Na++Cl-ΔHlattice=+788 kJ/mol

晶格的形成与焓的符号相反，因此ΔH=-788 kJ/mol。因此，即使形成离子需要147 kJ/mol的能量，晶格的形成会释放更多的能量。净焓变为-641 kJ/mol。因此，离子键的形成是放热的。晶格能也解释了为什么离子化合物往往具有极高的熔点。

多原子离子以几乎相同的方式形成键。不同的是，你们考虑的是形成阳离子和阴离子的原子组，而不是每个单个原子。