イオン半径の定義と傾向

イオン半径と周期表

イオン半径はX線結晶構造解析で測定できます。

エウジェニオ・マロンジュ/ゲッティイメージズ

の イオン半径 (複数形: イオン半径) は、結晶格子内の原子のイオンの尺度です。これは、互いにかろうじて接触している 2 つのイオン間の距離の半分です。原子の電子殻の境界はいくぶんあいまいであるため、イオンは格子に固定された固体の球体であるかのように扱われることがよくあります。

イオン半径は、 原子半径 (元素の中性原子の半径)、イオンの電荷に依存します。陽イオンは通常、中性原子よりも小さいです。 電子 核に向かってよりしっかりと引き込まれます。陰イオンには追加の電子があり、これにより、 電子雲 そして、 原子半径より大きいイオン半径 .

イオン半径の値を取得することは難しく、イオンのサイズを測定するために使用される方法に依存する傾向があります。イオン半径の典型的な値は、30 ピコメートル (pm、0.3 オングストローム Å に相当) から 200 pm (2 Å) です。 イオン半径 X線結晶構造解析または同様の技術を使用して測定できます。

周期表におけるイオン半径の傾向

イオン半径と原子半径は、 周期表 :

• 上から下に移動すると、元素グループ (列) のイオン半径が増加します。これは、周期表を下に移動すると、新しい電子殻が追加されるためです。これにより、原子全体のサイズが大きくなります。
• 元素周期 (行) を横切って左から右に移動すると、イオン半径は減少します。原子核のサイズは、原子番号が大きいほど周期的に移動しますが、イオン半径と原子半径は減少します。これは、原子核の有効な正の力も増加し、電子をよりしっかりと引き込むためです。この傾向は特に金属で顕著です。 陽イオン .これらの原子は最も外側の電子を失い、電子殻全体が失われることがあります。ただし、周期内の遷移金属のイオン半径は、系列の開始近くで原子間であまり変化しません。

イオン半径の変化

原子半径も原子のイオン半径も固定値ではありません。原子とイオンの構成または積み重ねは、原子核間の距離に影響します。原子の電子殻は、状況に応じて、互いに異なる距離で重なり合うことがあります。

「かろうじて触れている」原子半径は、 ファンデルワールス軍 原子間の距離を支配します。これは、希ガス原子について一般的に報告されている半径のタイプです。金属が格子状に共有結合している場合、原子半径は共有結合半径または金属半径と呼ばれることがあります。非金属要素間の距離は、 共有結合半径 .

イオン半径または原子半径の値のチャートを読むと、金属半径、共有結合半径、およびファン デル ワールス半径が混在している可能性が高いです。ほとんどの場合、測定値のわずかな違いは問題になりません。重要なのは、原子半径とイオン半径の違いを理解することです。 トレンド 周期表で、および傾向の理由。