Јонски полупречник
Када атом изгуби или прими електроне, мењају се међуелектронско одбијање и релативна привлачност језгра. Катиони су зато обично мањи од неутралних атома, а аниони већи. Јонски полупречник ипак остаје модел изведен из структурних растојања, а не тврда граница честице.
Шта значи јонски полупречник
Јонски полупречник је структурни модел
У кристалу се мере растојања између јонских језгара и затим деле на ефективне доприносе два јона према одабраној скали. Зато табеларна вредност важи за одређени набој, координациони број и конвенцију.
Уклањање електрона обично смањује катион
Мање електрона значи мање међусобног одбијања. Ако јонизација испразни целу спољашњу љуску, скупљање је посебно велико. Na⁺ је зато знатно мањи од неутралног Na.
Додавање електрона обично повећава анион
Додатни електрон појачава одбијање у валентној области без повећања нуклеарног набоја. Облак се зато често шири, па је Cl⁻ већи од неутралног Cl.
Шта контролише величину јона
Изоелектронски низ издваја дејство нуклеарног набоја
O²⁻, F⁻, Na⁺, Mg²⁺ и Al³⁺ имају по десет електрона. Када је број електрона исти, већи број протона значи јачу привлачност и мањи полупречник.
Координациони број мења табеларни полупречник
Исти јон може имати различит ефективни полупречник у тетраедарском, октаедарском или другом координационом окружењу. Зато се прецизна вредност мора навести заједно са координационим бројем.
Оксидационо стање мења величину
За исти елемент виши позитиван оксидациони број обично значи мањи полупречник. Fe³⁺ је мањи од Fe²⁺ при сличној координацији јер преостали електрони осећају јачу ефективну привлачност.
Хемијске последице јонске величине
Густина набоја, поларизација и структура
Мали јон са великим набојем има високу густину набоја. Његово електрично поље може деформисати електронски облак суседног јона и повећати ковалентни карактер везе.
Велика поларизујућа моћ
Мали и високо наелектрисани катиони као Al³⁺ имају јаку поларизујућу моћ и снажно привлаче електронску густину суседа.
Велика поларизабилност
Велики аниони са дифузним облаком, као I⁻, лакше се деформишу од малих компактних аниона. То је важан део физичке основе Фајансових правила.
Периодични трендови захтевају упоредиве јоне
Једна стрелица за „јонски полупречник“ преко целог периодног система може бити варљива јер елементи не образују исте набоје. Треба поредити исти тип набоја, изоелектронски низ или исту координацију.
Хидратација и енергија решетке
Мали јони великог набоја снажно вежу молекуле воде и често имају велику хидратациону енталпију. Мало растојање између супротно наелектрисаних јона такође појачава Кулонову привлачност у кристалу.
Полупречник сам не предвиђа кристалну структуру
Односи полупречника су корисне смернице, али стварна структура зависи и од поларизабилности, електронске конфигурације, ковалентног карактера, притиска и температуре.
Задаци
Изоелектронски низ
Поређајте O²⁻, F⁻, Na⁺ и Mg²⁺ од највећег до најмањег полупречника.
Решење
O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺. Сви имају десет електрона, па већи број протона јаче скупља исти електронски облак.
Fe²⁺ и Fe³⁺
Који јон је обично мањи при истој координацији, Fe²⁺ или Fe³⁺?
Решење
Fe³⁺, јер већи позитиван набој значи јачу ефективну привлачност преосталих електрона.
Координација
Зашто се прецизан јонски полупречник наводи са координационим бројем?
Решење
Зато што ефективни полупречник изведен из кристалне структуре зависи од броја и геометрије суседних јона.