離子半徑的計算和比較涉及多個因素,包括元素的周期表位置、電荷數、電子層數、電子數以及是否為陰離子或陽離子。以下是一些關鍵點:
周期表位置:
同一周期中,離子半徑通常隨著原子序數的增加而增加。
同一族中,離子半徑隨著原子序數的減小而增加。
電荷數:
對於具有相同原子的離子,離子半徑隨著電荷數的增加而減小。
正離子的離子半徑隨著電荷數的增加而減小,負離子的離子半徑隨著電荷數的減小而增加。
電子層數和電子數:
電子層數越多,半徑越大。
電子數越多,半徑也越大。
陰離子與陽離子:
陰離子的半徑通常大於陽離子的半徑。
配位數:
離子半徑的大小還要考慮離子化合物的構型,即配位數。不同配位數下,離子半徑會有所調整。
實驗測定:
實際離子半徑通常通過X射線衍射分析等實驗方法測定。例如,氟化鈉的d=230pm,則Na+的半徑是97pm。
綜上所述,離子半徑的計算和比較是一個複雜的過程,需要考慮多種因素。在實際套用中,通常會採用Goldschmidt半徑、Pauling半徑或Shannon半徑等標準數據,這些數據基於NaCl型結構配位數為6的情況。Shannon半徑考慮了配位數和電子自旋狀態的影響,提供了更接近實際晶體中離子半徑的數據。