العربيةAR⌄
نصف القطر الأيوني
نصف القطر الأيوني حجم فعّال يُسند إلى الأيون داخل نموذج بنيوي، وغالبًا يُستنتج من المسافات بين الأيونات في البلورات. يتغير بقوة مع الشحنة وعدد التناسق والحالة الإلكترونية، لذلك لا توجد قيمة واحدة مستقلة عن البيئة لكل أيون.
من الذرة إلى الكاتيون أو الأنيون
فقد الإلكترونات يقلل التنافر الإلكتروني وقد يزيل غلافًا خارجيًا كاملًا، لذلك يكون الكاتيون أصغر من الذرة الأم. اكتساب الإلكترونات يزيد التنافر في السحابة نفسها، لذلك يكون الأنيون أكبر عادة.
الكاتيونات أصغر
Na⁺ أصغر بكثير من Na لأن إلكترون 3s يُزال ويبقى غلاف n=2 الخارجي. حتى دون إزالة غلاف كامل يزداد الجذب لكل إلكترون باق.
الأنيونات أكبر
Cl⁻ أكبر من Cl لأن الإلكترون الإضافي يزيد التنافر داخل الغلاف نفسه ويخفف الجذب الفعال لكل إلكترون.
مقدار الشحنة مهم
لنفس العنصر يكون Fe³⁺ أصغر من Fe²⁺ عادة، لأن شحنة موجبة أعلى تعني إلكترونات أقل وجذبًا فعالًا أكبر.
السلاسل متساوية الإلكترونات
إذا امتلكت الأنواع العدد نفسه من الإلكترونات، يصبح تغير عدد البروتونات أداة مقارنة قوية: كلما زاد Z صغر نصف القطر.
مثال O²⁻ إلى Mg²⁺
O²⁻ وF⁻ وNe وNa⁺ وMg²⁺ كلها عشرة إلكترونات؛ ترتيب الحجم ينخفض مع زيادة Z من 8 إلى 12.
لا تستخدم الشحنة وحدها
مقارنة أيونين غير متساويي الإلكترونات تتطلب معرفة الغلاف الرئيس أيضًا؛ فإضافة غلاف قد تتغلب على أثر الشحنة.
الترتيب الإلكتروني بعد التأين
في الفلزات الانتقالية تُنزع إلكترونات ns قبل (n−1)d غالبًا بعد تكوّن الكاتيون، لذلك يجب كتابة تركيب الأيون لا تركيب الذرة فقط.
غيّر نصف القطر المرجعي والشحنة لرؤية تغير نوعي في الحجم، لا قيمة بلورية معيارية.
الاعتماد على البنية والتناسق
أنصاف الأقطار الأيونية تُستخرج من بلورات، ولذلك تتغير القيمة المعيارية باختلاف عدد التناسق وحالة اللف وبعض تفاصيل الرابطة.
عدد التناسق
الأيون المحاط بستة جيران قد يُسند إليه نصف قطر مختلف عن الأيون نفسه في تنسيق رباعي أو ثماني.
حالة اللف
بعض أيونات الفلزات الانتقالية عالية اللف أكبر من نظائرها منخفضة اللف لأن إشغال المدارات المضادة للترابط يختلف.
الطابع التساهمي
إذا كانت الرابطة شديدة التساهمية يصبح تقسيم المسافة إلى نصف قطرين أيونيين نموذجًا أقل مباشرة.
مصدر الجداول
الجداول المتسقة مثل مجموعات Shannon تعرّف قيمًا بحسب الشحنة والتناسق واللف؛ لا تخلط صفوفًا مختلفة بلا انتباه.
الاستقطاب
كاتيون صغير عالي الشحنة يستطيع تشويه سحابة أنيون كبير، فيزيد الطابع التساهمي ويضعف صورة الكرات الأيونية الصلبة.
طاقة الشبكة
تقارب الأيونات وزيادة حاصل الشحنات يقوي التجاذب الكهروستاتيكي، لذلك يرتبط الحجم بطاقة الشبكة ودرجات الانصهار في سلاسل مناسبة.
تمارين محلولة
استخدم الآلية الفيزيائية أو قواعد المحاسبة قبل تطبيق الاختصار.
O²⁻ أم Mg²⁺
O²⁻ أم Mg²⁺
الحل: لهما عشرة إلكترونات لكن Mg²⁺ يملك 12 بروتونًا مقابل 8، لذا يجذب السحابة بقوة أكبر ويكون أصغر.
Fe²⁺ أم Fe³⁺
Fe²⁺ أم Fe³⁺
الحل: Fe³⁺ أصغر عادة بسبب الشحنة الموجبة الأعلى ونقص إلكترون إضافي.
تنسيق مختلف
تنسيق مختلف
الحل: إذا تغير عدد التناسق فلا تفترض بقاء نصف القطر الجدولي نفسه؛ اختر القيمة المطابقة للبيئة البنيوية.