Ionski polmer
Ionski polmer je efektivna velikost, pripisana ionu v določenem strukturnem modelu. Navadno ga izpeljemo iz medionskih razdalj v kristalih, zato ni trda meja elektronskega oblaka in je odvisen od naboja, koordinacije ter izbranega nabora polmerov.
Kationi se zmanjšajo, anioni povečajo
Nastanek kationa odstrani elektron in včasih celo zunanjo lupino; elektronski odboj se zmanjša, preostali elektroni pa so močneje privlačeni. Na⁺ je zato precej manjši od Na.
Anion sprejme elektron. Večji odboj v isti lupini razširi elektronski oblak, zato je Cl⁻ večji od Cl. Odloča ravnotežje med številom elektronov in privlačnostjo jedra.
Izoelektronska vrsta
Pri ionih z enakim številom elektronov je odločilno predvsem število protonov. O²⁻, F⁻, Na⁺ in Mg²⁺ imajo po 10 elektronov, Z pa narašča od 8 do 12.
Večji Z isto elektronsko populacijo močneje potegne k jedru. Vrstni red od največjega je O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺.
Primerjaj izoelektronsko vrsto
Oksidacijsko stanje je pomembno
Pri istem elementu višji pozitivni naboj navadno pomeni manjši polmer. Fe³⁺ je pri primerljivi koordinaciji manjši od Fe²⁺, ker ima okoli istega jedra manj elektronov.
Razlika vpliva na dolžine vezi, mrežno energijo, ligandno polje in kristalno strukturo. Tabela mora zato navesti določen ion, ne le elementa.
Koordinacija spremeni tabelirano vrednost
Isti ion ima lahko različne polmere pri koordinacijskem številu 4, 6 ali 8. To ni napaka; polmer je parameter, izpeljan iz značilnih razdalj sosedov v določenem okolju.
Pri primerjavah moramo uporabljati isti nabor podatkov, isto oksidacijsko stanje in združljivo koordinacijo. Mešanje konvencij lahko ustvari navidezne trende.
Polmer ne napove celotne strukture
Pravila razmerja polmerov so lahko uporabna, vendar niso univerzalni zakon. Naboj, polarizacija, usmerjena kovalentnost, mrežna energija, elektronska struktura in temperatura so prav tako pomembni.
Najzanesljivejša je primerjalna uporaba: izberemo konsistentne vrednosti in razliko velikosti povežemo s konkretnim strukturnim ali energijskim vprašanjem.
Primerjaj res primerljive vrednosti
Najboljše primerjave ionskih polmerov uporabljajo isti podatkovni niz, združljiva koordinacijska števila in jasno določena oksidacijska stanja. Šele nato lahko razliko zanesljivo povežemo z dolžino vezi, mrežno energijo ali stabilnostjo strukture.
Izoelektronsko pravilo je posebej močno, ker odstrani spremembo števila elektronov: pri isti konfiguraciji več protonov pomeni močnejšo privlačnost in manjši polmer.
Rešeni primeri
1. O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺
Rešitev
Vsi imajo 10 elektronov; vrstni red je O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺.
2. Fe²⁺ ali Fe³⁺?
Rešitev
Pri podobni koordinaciji je manjši Fe³⁺.
3. Ca²⁺ pri koordinaciji 6 in 8
Rešitev
Dve različni vrednosti sta lahko pravilni, ker je polmer odvisen od koordinacije.