Ιοντική ακτίνα
Η ιοντική ακτίνα είναι αποτελεσματικό μέγεθος ενός ιόν μέσα σε συγκεκριμένο δομικό περιβάλλον. Δεν είναι ένα απόλυτο σκληρό όριο. Οι πινακοποιημένες τιμές συνήθως προκύπτουν από κρυσταλλικές δομές και εξαρτώνται από χρέωση, αριθμός συντονισμού και σε ορισμένα ιόντα μεταβατικών μετάλλων από κατάσταση περιστροφής.
Κατιόντα και ανιόντα
Όταν άτομο χάνει ηλεκτρόνια και γίνεται κατιόν, η απώθηση ηλεκτρονίου-ηλεκτρονίου μειώνεται και το ίδιο πυρηνικό φορτίο δρα σε λιγότερα ηλεκτρόνια. Το κατιόν είναι συνήθως μικρότερο από το ουδέτερο άτομο.
Όταν άτομο κερδίζει ηλεκτρόνια και γίνεται ανιόν, αυξάνεται απώθηση ηλεκτρονίων και το σύννεφο ηλεκτρονίων συνήθως επεκτείνεται.
Κατάσταση οξείδωσης
Για το ίδιο στοιχείο, υψηλότερο θετική κατάσταση οξείδωσης συνήθως σημαίνει μικρότερο ιοντική ακτίνα, επειδή λιγότερα ηλεκτρόνια βιώνουν μεγαλύτερη καθαρή έλξη.
Fe³⁺ είναι συνήθως μικρότερο από Fe²⁺ σε συγκρίσιμο περιβάλλον συντονισμού.
Αποτέλεσμα
Αποτέλεσμα: (ίδια e⁻ καταμέτρηση)
Ισοηλεκτρονική σειρά
Σε ιόντων με ίδιο μέτρηση ηλεκτρονίων, ακτίνα μειώνεται όσο αυξάνεται Z. Η σειρά O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺ έχει 10 ηλεκτρόνια αλλά αυξανόμενο πυρηνικό φορτίο.
Άρα η ποιοτική σειρά μεγέθους είναι O²⁻>F⁻>Ne>Na⁺>Mg²⁺.
Αριθμός συντονισμού
Πινακοποιημένη ιοντική ακτίνα δεν είναι ανεξάρτητο από γεωμετρία. Ένα ιόν σε αριθμός συντονισμού 8 μπορεί να έχει διαφορετική εκχωρημένη ακτίνα από το ίδιο ιόν σε αριθμός συντονισμού 4.
Γι’ αυτό κρυσταλλογραφικοί πίνακες ακτίνας αναφέρουν περιβάλλον συντονισμού.
Κατάσταση περιστροφής
Σε ορισμένα ιόντα d-μετάλλων, κατάσταση υψηλής περιστροφής έχει διαφορετική κατοχή ηλεκτρονίων και μπορεί να είναι μεγαλύτερο από κατάσταση χαμηλής περιστροφής.
Η σύγκριση ιοντικές ακτίνες χωρίς πληροφορίες περιστροφής μπορεί να είναι παραπλανητική για συγκροτήματα και στερεά.
Κρυσταλλική ακτίνα και ενυδατωμένο μέγεθος
Το γυμνό/κρυσταλλογραφική ιοντική ακτίνα δεν είναι ίδιο με υδροδυναμική ή ενυδατωμένη ακτίνα στο νερό.
Μικρό πολύ φορτισμένο ιόν μπορεί να δεσμεύει ισχυρά κέλυφος ενυδάτωσης και να κινείται σαν μεγαλύτερο διαλυμένο αντικείμενο.
Περιοδική ερμηνεία
Ιωνική ακτίνα συνδέεται με Z_εφ και διαμόρφωση ηλεκτρονίων, αλλά δεν πρέπει να προκύπτει μηχανικά από τάση ουδέτερης ατομικής ακτίνας.
Πρώτα καθορίστε χρέωση και μέτρηση ηλεκτρονίων, έπειτα συγκρίνετε ιόντων σε παρόμοιο δομικό πλαίσιο.
Πίνακες ακτίνων και δομικό πλαίσιο
Οι γνωστές κρυσταλλογραφικές κλίμακες ακτίνας, όπως οι Ακτίνες Σάνον, ταξινομούν τιμές ανά κατάσταση οξείδωσης, αριθμός συντονισμού και όπου χρειάζεται κατάσταση περιστροφής. Η επιλογή λάθος γραμμής του πίνακα μπορεί να δημιουργήσει ψευδή περιοδική τάση.
Σε στερεά η εκχώρηση ακτίνας μοιράζει μια μετρημένη διαιονική απόσταση μεταξύ κατιόν και ανιόν σύμφωνα με συνεπή σύμβαση. Είναι χρήσιμο μοντέλο για σύγκριση δομής, όχι ανεξάρτητη σφαίρα που μετρήθηκε απευθείας.
Λυμένο παράδειγμα
Να εναντίον Να⁺
Ποιο είναι μικρότερο;
Λύση
Na⁺.
Ισοηλεκτρονική
O²⁻ ή Mg²⁺;
Λύση
O²⁻ είναι μεγαλύτερο, επειδή έχει μικρότερο Z για ίδιο μέτρηση ηλεκτρονίων.
Ιόντα Fe
Fe³⁺ ή Fe²⁺ σε συγκρίσιμο περιβάλλον;
Λύση
Fe³⁺ συνήθως μικρότερο.