Jonu rādiuss

Jonu rādiuss ir struktūras lielums

Kristālā nav asas virsmas, kas precīzi atdalītu divus jonus. Jonu rādiusi ir efektīvi izmēri, ar kuriem izvēlētā strukturālā modelī konsekventi sadala starpjonu attālumus.

Katjoni parasti ir mazāki

Elektrona zaudēšana samazina elektronu savstarpējo atgrūšanos un reizēm noņem visu ārējo čaulu. Atlikušie elektroni izjūt lielāku kodola pievilkšanos uz elektronu.

Anjoni parasti ir lielāki

Elektronu pievienošana tam pašam kodola lādiņam palielina elektronu atgrūšanos un paplašina mākoni. Tāpēc anjons parasti ir lielāks par neitrālu atomu.

Izoelektronu sērija izolē Z ietekmi

O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺ un Al³⁺ katram ir 10 elektronu. Rādiuss šajā secībā samazinās, jo protonu skaits aug no 8 līdz 13 pie gandrīz vienādas elektronu struktūras.

Kas nosaka tabulas vērtību

Jonu rādiuss jālasa kopā ar strukturālo kontekstu.

Koordinācijas skaitlis

Vienam jonam var būt atšķirīgi tabulēti rādiusi koordinācijā 4, 6 vai 8. Lielāka koordinācija daudzās datu kopās saistīta ar lielāku efektīvo rādiusu.

Oksidācijas pakāpe

Vienam elementam lielāks pozitīvs lādiņš nozīmē mazāk elektronu un stiprāku efektīvo pievilkšanos. Salīdzināmā koordinācijā Fe³⁺ ir mazāks par Fe²⁺.

Elektronu konfigurācija un spins

Pārejas metālu jonu high-spin un low-spin stāvokļiem var būt dažādi izmēri, jo mainās orbitāļu aizpildījums un antibonding elektronu skaits.

Izmēra ķīmiskās sekas

Rādiuss kopā ar lādiņu nosaka lādiņa blīvumu un mijiedarbību ar apkārtni.

Lādiņa blīvums

Mazs, stipri lādēts jons rada spēcīgu elektrisko lauku. Al³⁺ kaimiņus polarizē daudz spēcīgāk nekā Na⁺, tāpēc mijiedarbība var kļūt kovalentāka.

Polarizējamība

Lieliem anjoniem ārējie elektroni ir vājāk saistīti un mākonis vieglāk deformējas. I⁻ parasti ir daudz polarizējamāks par F⁻.

Hidratācija

Mazi, stipri lādēti joni ļoti spēcīgi pievelk ūdens molekulas. Hidratētais rādiuss nav kristāliskais jonu rādiuss, jo solvācijas apvalks maina daļiņas efektīvo izmēru šķīdumā.

Režģa enerģija

Pie līdzīgiem lādiņiem mazāki joni var pietuvoties vairāk, tāpēc Coulomba pievilkšanās ir stiprāka un režģa enerģija bieži lielāka.

Rādiusu attiecības noteikumu robežas

Katjona/anjona rādiusu attiecība var ieteikt ģeometriju, bet kovalentums, spiediens un struktūras deformācijas neļauj to uzskatīt par universālu likumu.

Periodiskās tendences

Vienāda lādiņa jonu grupā rādiuss parasti palielinās uz leju. Izoelektronu sērijā lielāks Z to samazina. Šie ir divi atšķirīgi salīdzinājumi.

Atrisināti uzdevumi

Pareiza salīdzināšana vispirms fiksē elektronu skaitu, lādiņu un struktūru.