Definicija in trend ionskega polmera

Ionski polmer in periodni sistem

Ionski polmer je mogoče izmeriti z rentgensko kristalografijo.

Eugenio Marongiu / Getty Images

The ionski polmer (množina: ionski polmeri) je mera iona atoma v kristalni mreži. To je polovica razdalje med dvema ionoma, ki se komajda dotikata. Ker je meja elektronske lupine atoma nekoliko mehka, se ioni pogosto obravnavajo, kot da so trdne krogle, pritrjene v mrežo.

Ionski polmer je lahko večji ali manjši od atomski polmer (polmer nevtralnega atoma elementa), odvisno od električnega naboja iona. Kationi so običajno manjši od nevtralnih atomov, ker se elektron odstrani in ostane elektroni se tesneje vlečejo proti jedru. Anion ima dodaten elektron, ki poveča velikost elektronski oblak in lahko naredi ionski polmer večji od atomskega radija .

Vrednosti za ionski polmer je težko dobiti in so ponavadi odvisne od uporabljene metode za merjenje velikosti iona. Tipična vrednost za ionski polmer bi bila od 30 pikometrov (pm, kar ustreza 0,3 Angstrom Å) do 200 pm (2 Å). Ionski polmer se lahko meri z rentgensko kristalografijo ali podobnimi tehnikami.

Trend ionskega polmera v periodnem sistemu

Ionski polmer in atomski polmer sledita istim trendom v periodni sistem :

• Ko se premikate od zgoraj navzdol navzdol, se ionski polmer skupine elementov (stolpca) poveča. To je zato, ker se med premikanjem po periodnem sistemu navzdol doda nova elektronska lupina. To poveča celotno velikost atoma.
• Ko se premikate od leve proti desni po periodi (vrstici) elementa, se ionski polmer zmanjšuje. Čeprav se velikost atomskega jedra povečuje z večjim atomskim številom, ki se premika čez obdobje, se ionski in atomski polmer zmanjšujeta. To je zato, ker se poveča tudi efektivna pozitivna sila jedra, ki močneje potegne vase elektrone. Trend je še posebej očiten pri kovinah, ki tvorijo kationi . Ti atomi izgubijo svoj najbolj oddaljeni elektron, kar včasih povzroči izgubo celotne elektronske lupine. Vendar pa se ionski polmer prehodnih kovin v obdobju ne spremeni zelo od enega atoma do drugega blizu začetka niza.

Variacije ionskega polmera

Niti atomski polmer niti ionski polmer atoma nista fiksna vrednost. Konfiguracija ali zlaganje atomov in ionov vpliva na razdaljo med njihovimi jedri. Elektronske lupine atomov se lahko med seboj prekrivajo in to na različnih razdaljah, odvisno od okoliščin.

Atomski radij, ki se komaj dotika, se včasih imenuje van der Waalsov radij, ker šibka privlačnost iz van der Waalsove sile določa razdaljo med atomi. To je vrsta polmera, ki se običajno poroča za atome žlahtnih plinov. Kadar so kovine med seboj kovalentno povezane v mreži, lahko atomski polmer imenujemo kovalentni radij ali kovinski radij. Razdaljo med nekovinskimi elementi lahko imenujemo tudi kovalentni polmer .

Ko berete grafikon vrednosti ionskega radija ali atomskega radija, boste najverjetneje videli mešanico kovinskih radijev, kovalentnih polmerov in van der Waalsovih polmerov. Majhne razlike v izmerjenih vrednostih večinoma ne bi smele biti zaskrbljujoče. Pomembno je razumeti razliko med atomskim in ionskim polmerom trendi v periodnem sistemu in razlog za trende.