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離子半徑
鎖定
- 中文名
- 離子半徑
- 外文名
- ionic radius
目錄
- 1 簡介
- ▪ 信息介紹
- ▪ 離子半徑大小的判斷方法
- 2 離子半徑的測定
- 3 常見的離子半徑
離子半徑簡介
離子半徑信息介紹
離子半徑反映離子大小的一個物理量。離子可近似視為球體,離子半徑的導出以正、負離子半徑之和等於離子鍵鍵長這一原理為基礎,從大量X射線晶體結構分析實測鍵長值中推引出離子半徑。離子半徑的大小主要取決於離子所帶電荷和離子本身的電子分佈,但還要受離子化合物結構型式(如配位數等)的影響,離子半徑一般以配位數為6的氯化鈉型晶體為基準,配位數為8時,半徑值約增加3% ;配位數為4時,半徑值下降約5%。負離子半徑一般較大,約為1.3~2.5埃;正離子半徑較小,約為0.1~1.7埃。根據正、負離子半徑值可導出正、負離子的半徑和及半徑比,這是闡明離子化合物性能和結構型式的兩項重要因素。
例如:Na+在配位數為4、6、8、9、12時,離子半徑分別是99、102、118、124、139 pm;O2-離子的半徑在配位數為2、6、8時,離子半徑分別為121、140、142 pm等。
離子半徑離子半徑大小的判斷方法
(1)同一元素的微粒,電子數越多,半徑越大。如鈉原子>鈉離子,氯原子<氯離子,亞鐵離子>鐵離子;
(2)同一週期內元素的微粒,陰離子半徑大於陽離子半徑。如氧離子>鋰離子;
(3)具有相同電子層結構的離子(單核),核電荷數越小,半徑越大。如氧離子>氟離子>鈉離子>鎂離子>鋁離子 硫離子>氯離子>鉀離子>鈣離子;
離子半徑離子半徑的測定
通過 一射線晶體分析的方法 ,可以測定陰陽離子之間的距離, 由離子間距離,相同類型電子結構的離子, 由幾種晶體,不同的正負離子的接觸情況,就可算出離子半徑值。鮑林曾從另一角度研究過離子半徑問題。離子半徑由於配位數的不一樣而有所不同,當配位數為a 時,以配位數為6 作標準可計算得: ra ,ra=
,n 為波恩指數( 配位數為12、8、6、4 時,相應除係數1.12、1.03、1.0、0.94 ), 但從實際數據回算,似乎並不完全符合公式。由離子半徑的定義及其值的確定可見, 實際存在的各元素離子形成的晶體與NaCI 型離子晶體有差別; X 一射線測定需要有結晶好的晶體,但往往有不少元素的離子晶體很難製備,或結晶不好,所以前人所提供的離子半徑值相互之間存在差異, 以及有些價態沒有離子半徑值就不足為奇了。
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離子半徑常見的離子半徑
原子序數 | 元素名稱 | 元素符號 | 離子半徑pm |
3 | Li | +1: 76 | |
4 | Be | +2: 45 | |
5 | B | +3:27 | |
6 | C | +4:16 | |
7 | N | −3:146 +3:16 +5:13 | |
8 | O | −2:140 | |
9 | F | −1:133 +7:8 | |
11 | Na | +1:102 | |
12 | Mg | +2:72 | |
13 | Al | +3:53.5 | |
14 | Si | +4:40 | |
15 | P | +3:44 +5:38 | |
16 | S | −2:184 +4:37 +6:29 | |
17 | Cl | −1:181 +5:12 +7:27 | |
19 | K | +1:138 | |
20 | Ca | +2:100 |