Vetenskap

Jonradie — Varför katjoner blir mindre

När en atom tar upp en elektron ökar repulsionen mellan elektronerna, medan kärnans protonantal är oförändrat. Den effektiva attraktionen per elektron blir därför mindre och elektronmolnet expanderar. Effekten är tydlig för många enkla huvudgruppsanjoner.

Varför katjoner blir mindre

När en atom tar upp en elektron ökar repulsionen mellan elektronerna, medan kärnans protonantal är oförändrat. Den effektiva attraktionen per elektron blir därför mindre och elektronmolnet expanderar. Effekten är tydlig för många enkla huvudgruppsanjoner.

Varför anjoner blir större

Om flera joner har samma antal elektroner kan man jämföra dem direkt efter kärnladdning. I en isoelektronisk serie blir radien normalt mindre när protonantalet ökar, eftersom samma elektronmoln dras starkare mot en mer positiv kärna.

Isoelektroniska joner

Jonradie är inte en absolut hård kulradie. Tabellvärden beror på koordinationstal, oxidationstal och vilken struktur som analyseras. I kristallografi delas uppmätta avstånd mellan joncentrum upp i empiriska radier enligt en vald konvention.

Koordination och definition

Inom en grupp ökar jonradier ofta nedåt eftersom nya elektronskal tillkommer. Över en period måste man skilja mellan katjoner och anjoner; ett språng uppstår när man går från positivt till negativt laddade joner eftersom elektronkonfiguration och laddningstyp ändras.

Jonradier(X⁺) < r(X) < r(X⁻)

Varför katjoner blir mindre

Jonstorlek påverkar gitterenergi, hydratisering och vilka kristallstrukturer som är geometriskt möjliga. Små högt laddade joner har ofta hög laddningstäthet och kan polarisera omgivande elektrontäthet starkt.

Om flera joner har samma antal elektroner kan man jämföra dem direkt efter kärnladdning. I en isoelektronisk serie blir radien normalt mindre när protonantalet ökar, eftersom samma elektronmoln dras starkare mot en mer positiv kärna.