Ионный радиус
Ионный радиус — эффективный размер иона в определённом структурном окружении, а не абсолютная жёсткая граница. Табличные кристаллические радиусы зависят от заряда, координационный номер и для некоторых ионы переходных металлов от спиновое состояние.
Катионы и анионы
Когда атом теряет электроны и становится катион, электрон-электронное отталкивание уменьшается, а то же ядерный заряд действует на меньшее число электронов. Катион обычно меньше нейтрального атома.
При образовании анионное электронное облако обычно расширяется из-за добавленных электроны и большей взаимной отталкивание.
Степень окисления
Для одного элемента более высокий положительная степень окисления обычно означает меньший ионный радиус при сопоставимом координационная среда.
Fe³⁺ обычно меньше Fe²⁺.
Результат
Результат: (то же самое e⁻ считать)
Изоэлектронная серия
При одинаковом радиус счета электронов уменьшается с ростом Z.
O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺ и Mg²⁺ имеют 10 электроны; качественный порядок размеров: O²⁻>F⁻>Ne>Na⁺>Mg²⁺.
Координационный номер
Назначенный ионный радиус зависит от геометрия. Для координационный номер 8 значение может отличаться от того же ион при координационный номер 4.
Поэтому кристаллографические таблицы всегда следует читать вместе с координационная информация.
Спиновое состояние
У некоторых высокоспиновая конфигурация ионов d-металла даёт больший радиус, чем низкоспиновый.
Сравнение без спиновое состояние информации может быть ошибочным.
Кристалл и гидратированный радиус
Кристаллографический ионный радиус не равен гидратированный или гидродинамический радиус в растворе.
Малый сильно заряженный ион способен связывать плотную гидратная оболочка и двигаться как более крупный сольватированный объект.
Как применять тренды
Ионный радиус связан с электронная конфигурация и Z_эфф, но его нельзя механически выводить из нейтральный атомный радиус.
Сначала определяют заряжать и количество электронов, затем сравнивают похожие структурная среда.
Таблицы кристаллографических радиусов
Таблицы типа Радиусы Шеннона дают отдельные значения для степень окисления, координационный номер и при необходимости спиновое состояние. Неправильная строка таблицы создаёт ложное сравнение.
Ионный радиус — согласованный способ разделить измеренное межионное расстояние между ионы; это полезная структурное соглашение, а не самостоятельная твердая сфера величина.
Порядок сравнения ионов
Сначала определяют заряжать и количество электронов, затем координационный номер и при необходимости спиновое состояние. Только после этого сравнение табличные радиусы имеет смысл.
Изоэлектронная серия особенно наглядна: число электроны фиксировано, поэтому изменение размера в основном показывает влияние растущего ядерный заряд.
Разобранный пример
На против На⁺
Что меньше?
Решение
Na⁺.
O²⁻ против Мг²⁺
Что больше?
Решение
O²⁻.
Fe³⁺ против Фе²⁺
При одинаковой координация?
Решение
Fe³⁺ меньше.