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，因为其中的离子可以定向迁移。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、AB2型和A2B3型化合物，多元化合物主要有ABO3型和AB2O4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MgSO4比BaSO4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：AlCl3、Cu(NO3)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：Na2O、CaO、MgO等，有少数为两性氧化物，如：Al2O3、Fe2O3、ZnO等。
颜色：化合物的颜色与内部的电子能级有关，对于NaCl或Na2S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-、O2-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（1s2）：如 Li+、Be2+等；8电子构型（ns2np6）：如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等；9~17电子构型（ns2np6nd1-9）：如Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cr3+、Co2+等d区元素的离子；18电子构型（ns2np6nd10）：如Cu+、Ag+、Zn2+、Cd2+、Hg2+等ds区元素的离子及Sn4+、Pb4+等p区高氧化数的金属阳离子；18+2电子构型［(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2］：如Pb2+、Bi3+、Sn2+、Sb3+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-)\u003cr(Cl-)\u003cr(Br-)\u003cr(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+)\u003er(Mg2+)\u003er(AI3+)；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-)\u003er(Ne)\u003er(Na+)\u003er(Al3+)\u003er(Si4+)。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、AB2型和A2B3型化合物，多元化合物主要有ABO3型和AB2O4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、NH4Cl、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，S2-位于面心立方的结点位置，而Zn2+则隔行扫描分布在立方体的八分之一小立方体的中心。Zn2+的配位数为4，构成[ZnS4]，S2-的配位数也是4，构成[SZn4]。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。Zn2+和S2-的配位数也都为4，分别构成[ZnS4]和[SZn4]。在纤锌矿结构中，S2-按六方紧密堆积排列，Zn2+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。
AB2型化合物结构
CaF2（萤石）型结构：萤石晶体结构为立方晶系，其中Ca2+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）。Ca2+的配位数为8，形成[CaF8]立方体配位，而F-的配位数为4，形成[FCa4]。与萤石结构相同的物质是一些4价离子M4+的氧化物，如ThO2、CeO2、UO2、ZrO2（变形较大）及BaF2、PbF2、SnF2等。而碱金属元素的氧化物R2O、碲化物R2Te等A2B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。
TiO2（金红石）型结构：金红石结构为四方晶系，四方体心格子。其中Ti4+位于晶胞顶点及体心位置，O2-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。Ti4+的配位数为6，形成[TiO6]八面体配位，O2-的配位数为3，形成[OTi3]平面三角单元。TiO2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：GeO2、SnO2、PbO2、VO2、NbO2、WO2，氟化物有：MnF2、MgF2等。
A2B3型化合物结构
A2B3型化合物晶体结构比较复杂，其中最有代表性的是α-Al2O3（刚玉）型晶体结构。刚玉结构属菱方晶系。α-Al2O3的结构可看成O2-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Al2O3。由于只填充了三分之二空隙，因此，Al3+的分布应符合在同一层和层与层之间，AI3+之间的距离应保持最远。属于刚玉结构的物质有α-Al2O3、α-Fe2O3（赤铁矿）、Cr2O3、Ti2O3、V2O3等。此外，Fe-TiO3、MgTiO3等也具有刚玉结构。
ABO3型化合物结构
CaTiO3（钙钛矿型）结构：以CaTiO3为例在高温时为立方晶系，1600℃以下为正交晶系，Ca2+占有面心立方的顶角位置，O2-则占有面心立方的面心位置。因此CaTiO3可看成是由O2-和半径较大的Ca2+共同组成立方紧密堆积，Ti4+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BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、CaZrO3、PbZrO3、SrZrO3等。
方解石（CaCO3）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CaCO3、菱镁矿MgCO3、菱铁矿FeCO3、菱锌矿ZnCO3及菱锰矿MnCO3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K2HPO4、LiIO3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CaCO3、高氯酸钾KClO4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-Al2O3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；BaTiO3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NaNO3、Na3PO4，钾盐如氰化钾、KMnO4，钙盐如CaCO3。如果按照酸根种类，盐可以分为硫酸盐如Na2SO4，硝酸盐如NaNO3，亚硝酸盐如NaNO2，盐酸盐如AlCl3，磷酸盐如Na3PO4，碳酸根如NaHCO3、Na2CO3，氯酸盐如KCIO4等。如果以酸根是否含氧，又可以分为含氧酸盐如Na2SO3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（Na2O）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）和氧化铝（Al2O3）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CaF2难溶，而其他CaX2易溶。这是因为钙的卤化物基本上是离子型的，F-半径小，与Ca2+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。