Ioonraadius

Cations ja anions

Kui atom kaotab electrons ja moodustab cation'i, väheneb electron–electron repulsion ning sama nuclear charge mõjub väiksemale elektronide arvule. Cation on tavaliselt neutral atom'ist väiksem.

Anion'i moodustumisel lisanduvad electrons, repulsion suureneb ja electron cloud tavaliselt laieneb.

Oxidation state mõju

Sama elemendi kõrgem positive oxidation state tähendab tavaliselt väiksemat ionic radius't comparable coordination environment'is.

Fe³⁺ on üldiselt väiksem kui Fe²⁺.

Isoelectronic series

Sama electron count'iga liikides väheneb radius Z kasvades. O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺ ja Mg²⁺ sisaldavad kõik 10 electrons.

Kvalitatiivne järjekord on O²⁻>F⁻>Ne>Na⁺>Mg²⁺.

Coordination number

Assigned ionic radius sõltub ka geometry'st. Coordination number 8 korral võib sama ion'i tabuleeritud radius olla suurem kui coordination number 4 korral.

Seetõttu tuleb crystallographic radius table'i kasutada koos coordination info'ga.

Spin state

Mõnes d-metal ion'is on high-spin konfiguratsioon suurem kui low-spin, sest d-electron occupancy erineb.

Ilma spin-state infota võib ionic-radius comparison olla eksitav.

Crystal vs hydrated radius

Crystallographic ionic radius ei ole sama mis hydrated või hydrodynamic radius lahuses.

Väike ja tugevalt laetud ion võib siduda tugeva hydration shell'i ning liikuda lahuses efektiivselt suurema objektina.

Trendide kasutamine

Ionic radius sõltub electron configuration'ist ja Z_eff'ist, kuid seda ei saa lihtsalt neutral atomic radius trendist ümber arvutada.

Esmalt määra charge ja electron count, siis võrdle sarnases structural environment'is.

Shannon radii ja context

Crystallographic radius tables annavad sageli eraldi values oxidation state'i, coordination number'i ja vajadusel spin state'i järgi. Vale tabelirea kasutamine võib tekitada kunstliku trendi.

Ionic radius jagab measured interionic distance'i kahe ion'i vahel valitud convention'i põhjal. See on väga kasulik structure model, kuid mitte sõltumatu hard-sphere mõõtmine.

Võrdluse õige järjekord

Ioonide võrdlemisel määra esmalt charge, siis electron count, seejärel coordination number ja spin state. Alles pärast seda on periodic trend füüsikaliselt sisukas.

Sama elemendi eri oxidation states või sama electron count'iga eri nuclei annavad kaks eri tüüpi võrdlust; neid ei tohiks üheks reegliks kokku sulatada.

Lahendatud näide