Jono spindulys
Jono spindulys yra jonui priskirtas efektyvus dydis struktūriniame ar ryšio modelyje. Tiksliai lyginant būtina nurodyti krūvį, elektroninę konfigūraciją, koordinaciją ir kristalinę aplinką.
Jono spindulys yra struktūrinis dydis
Kristale nėra aštraus paviršiaus, tiksliai skiriančio du jonus. Joniniai spinduliai yra efektyvūs dydžiai, kuriais pagal pasirinktą modelį nuosekliai suskaidomi tarpjontiniai atstumai.
Katijonai dažniausiai mažesni
Netekus elektronų sumažėja elektronų tarpusavio stūma, o kartais pašalinamas visas išorinis sluoksnis. Likusiems elektronams tenkanti branduolio trauka sustiprėja.
Anijonai dažniausiai didesni
Pridėjus elektronų prie to paties branduolio krūvio padidėja tarpusavio stūma ir elektronų debesis plečiasi. Todėl anijonas paprastai didesnis už neutralų atomą.
Izoelektroninė seka išskiria Z poveikį
O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺ ir Al³⁺ turi po 10 elektronų. Spindulys mažėja šia seka, nes protonų skaičius didėja nuo 8 iki 13 esant panašiai elektroninei sandarai.
Kas valdo lentelėje pateiktą vertę
Joninį spindulį būtina skaityti kartu su struktūriniu kontekstu.
Koordinacinis skaičius
Tam pačiam jonui gali būti pateikti skirtingi spinduliai esant koordinacijai 4, 6 ar 8. Didesnė koordinacija daugelyje duomenų rinkinių siejama su didesniu efektyviu spinduliu.
Oksidacijos laipsnis
Tam pačiam elementui didesnis teigiamas krūvis reiškia mažiau elektronų ir stipresnę efektyvią trauką. Esant panašiai koordinacijai Fe³⁺ yra mažesnis už Fe²⁺.
Elektroninė sandara ir sukinio būsena
Pereinamųjų metalų high-spin ir low-spin jonai gali būti skirtingo dydžio, nes kinta orbitalių užpildymas ir elektronų skaičius orbitalėse, silpninančiose ryšį.
Cheminės dydžio pasekmės
Jono spindulys kartu su krūviu nustato krūvio tankį ir sąveiką su aplinka.
Krūvio tankis
Mažas, stipriai įkrautas jonas sukuria stiprų elektrinį lauką. Al³⁺ daug stipriau poliarizuoja kaimynus negu Na⁺, todėl sąveika gali įgyti daugiau kovalentinio pobūdžio.
Poliarizuojamumas
Dideli anijonai turi silpniau laikomus išorinius elektronus ir jų debesis lengviau deformuojamas. I⁻ paprastai yra daug labiau poliarizuojamas už F⁻.
Hidratacija
Maži, didelio krūvio jonai labai stipriai pritraukia vandens molekules. Hidratuotas spindulys nėra kristalinis joninis spindulys, nes solvato apvalkalas pakeičia efektyvų judančios dalelės dydį.
Gardelės energija
Esant panašiems krūviams mažesni jonai gali priartėti labiau, todėl Coulombo trauka stipresnė ir gardelės energija dažnai didesnė.
Spindulių santykio taisyklių ribos
Katijono ir anijono spindulių santykis gali pasiūlyti geometriją, bet kovalentiškumas, slėgis, iškraipymai ir konkreti jungties prigimtis neleidžia jo laikyti universaliu dėsniu.
Periodinės tendencijos
Tos pačios krūvio būsenos jonų grupėje spindulys paprastai didėja žemyn. Izoelektroninėje sekoje didėjantis Z jį mažina. Tai du skirtingi palyginimai.
Įveskite atominį skaičių ir elektronų skaičių. Išvestis rodo formalų jono krūvį; izoelektroninėje sekoje tada lyginkite Z ir prognozuokite spindulių tvarką.
Išspręsti uždaviniai
Teisingas palyginimas pirmiausia nurodo elektronų skaičių, krūvį ir struktūrą.
O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺
O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺
Sprendimas: Visi turi 10 elektronų. Didėjantis Z stiprina trauką, todėl spinduliai: O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺.
Fe²⁺ ar Fe³⁺
Fe²⁺ ar Fe³⁺
Sprendimas: Esant tai pačiai koordinacijai Fe³⁺ mažesnis: jis turi vienu elektronu mažiau ir didesnį teigiamą krūvį.
Dvi to paties jono vertės
Dvi to paties jono vertės
Sprendimas: Prieš laikydami skirtumą klaida patikrinkite oksidacijos laipsnį, koordinacinį skaičių ir duomenų rinkinio apibrėžimą.