Ionic Radius Definition och Trend

De jonradie (plural: joniska radier) är måttet på en atoms jon i ett kristallgitter. Det är halva avståndet mellan två joner som knappt berör varandra. Eftersom gränsen för en atoms elektronskal är något fuzzy, behandlas jonerna ofta som om de var fasta sfärer fixerade i ett gitter.

Den joniska radien kan vara större eller mindre än atomradie (radie för en neutral atom i ett element), beroende på jonens elektriska laddning. Katjoner är vanligtvis mindre än neutrala atomer eftersom en elektron tas bort och de återstående elektronerna dras tätare in mot kärnan. En anjon har en ytterligare elektron som ökar storleken på elektronmoln och kan göra jonradie större än atomradie.

Värden för jonradie är svåra att erhålla och tenderar att bero på metoden som används för att mäta jonens storlek. Ett typiskt värde för en jonradie skulle vara från 30 pic (pm, och motsvarande 0,3 Ångström Å) till 200 pm (2 Å). Jonisk radie kan mätas med hjälp av röntgenkristallografi eller liknande tekniker.

Ionic Radius Trend i det periodiska systemet

Jonisk radie och atomradie följer samma trender i det periodiska systemet:

• När du rör dig från topp till botten ner ökar den joniska radien till en elementgrupp (kolumn). Det beror på att ett nytt elektronskal läggs till när du rör dig ner i det periodiska systemet. Detta ökar atomens totala storlek.
• När du går från vänster till höger över en elementperiod (rad) minskar den joniska radien. Även om storleken på atomkärnan ökar med större atomantal som rör sig över en period, minskar jon- och atomradie. Detta beror på att den effektiva positiva kraften i kärnan också ökar och drar in elektronerna hårdare. Trenden är särskilt uppenbar med metallerna, som bildar katjoner. Dessa atomer tappar sin yttersta elektron, ibland vilket förlorar ett helt elektronskal. Den joniska radien för övergångsmetaller under en period ändras dock inte så mycket från en atom till nästa nära början av en serie.

Variationer i jonisk radie

Varken atomradien eller atomens radie för en atom är ett fast värde. Konfigurationen eller staplingen av atomer och joner påverkar avståndet mellan deras kärnor. Atoms elektronskal kan överlappa varandra och göra det på olika avstånd, beroende på omständigheterna.

Den "bara knappt rörande" atomradie kallas ibland van der Waals-radien eftersom den svaga attraktionen från van der Waals-krafter styr avståndet mellan atomerna. Detta är den typ av radie som vanligtvis rapporteras för ädelgasatomer. När metaller är kovalent bundna till varandra i ett gitter kan atomradien kallas kovalent radie eller metallradie. Avståndet mellan icke-metalliska element kan också benämnas den kovalenta radien.

När du läser ett diagram över värden för jonradie eller atomradie ser du troligtvis en blandning av metallradier, kovalenta radier och van der Waals radier. För det mesta borde de små skillnaderna i de uppmätta värdena inte vara ett problem. Det viktiga är att förstå skillnaden mellan atom- och jonradie, trenderna i den periodiska tabellen och orsaken till trenderna.