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离子半径：修订间差异

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一个晶体中的“异常的”离子半径常常是晶体中键的较强[[共价键|共价]]性的标志。化学键中不存在彻底的离子键，而某些“离子”化合物中，特别是[[过渡金属]]的离子化合物中，具有较强的共价性。这可以利用图表中钠和银的卤化物的[[晶胞parameter]]s{{Helpme|如何翻译}}来说明。如果以[[氟]]为参照，我们可以得出Ag<sup>+</sup>的离子半径比Na<sup>+</sup>的大；但如果以[[氯]]或[[溴]]为参照，我们会得到相反的结论。<ref>通常来讲，Ag<sup>+</sup>(129&nbsp;pm)的离子半径事实上比Na<sup>+</sup>(116&nbsp;pm)的大。</ref>这是因为较强的共价性缩短了AgCl、AgBr的键长，所以Ag<sup>+</sup>的离子半径受到了一个在钠的卤化物（钠的电负性更强）和[[氟化银]]（氟离子不可极化）中均无法体现的作用的影响。
一个晶体中的“异常的”离子半径常常是晶体中键的较强[[共价键|共价]]性的标志。化学键中不存在彻底的离子键，而某些“离子”化合物中，特别是[[过渡金属]]的离子化合物中，具有较强的共价性。这可以利用图表中钠和银的卤化物的[[晶胞parameter]]s<!--如何翻译-->来说明。如果以[[氟]]为参照，我们可以得出Ag<sup>+</sup>的离子半径比Na<sup>+</sup>的大；但如果以[[氯]]或[[溴]]为参照，我们会得到相反的结论。<ref>通常来讲，Ag<sup>+</sup>(129&nbsp;pm)的离子半径事实上比Na<sup>+</sup>(116&nbsp;pm)的大。</ref>这是因为较强的共价性缩短了AgCl、AgBr的键长，所以Ag<sup>+</sup>的离子半径受到了一个在钠的卤化物（钠的电负性更强）和[[氟化银]]（氟离子不可极化）中均无法体现的作用的影响。
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|+Ionic radii 6 coordinate unless marked<br>(e.g '''+3<sup>4</sup>''')。''ls'' =低自旋，''hs''=高自旋。<ref name = "Shannon"/>
|+Ionic radii 6 coordinate unless marked<br>(e.g '''+3<sup>4</sup>''')。''ls'' =低自旋，''hs''=高自旋。<ref name = "Shannon"/>
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==参见==
==参见==
*[[元素原子半径|元素原子半径]]
*[[元素原子半径|元素原子半径]]

2009年6月25日 (四) 05:47的版本

离子半径（rion）是对晶格中离子的大小的一种量度。离子半径以皮米(pm)或埃(Å)中的一种为单位（1Å=100pm）。通常，离子半径常在30pm(0.3Å)到200pm(2Å)之间。

离子半径的概念是由Goldschmidt和Linus Pauling在20世纪20年代分别独立提出，以总结由当时的新技术——X射线晶体学所产生的数据。Pauling所提出的方法更有影响力。X射线晶体学可以迅速给出一个晶胞的各边长度，但这一技术在大多数情况下并不能够分别两个不同的离子。例如，我们可以通过X射线晶体学得知氯化钠晶体晶胞的边长是564.02 pm，而这一长度是一个钠离子与一个氯离子中心间距离的两倍：

2[rion(Na+) + rion(Cl−)] = 564.02 pm

然而，我们无法看出这一长度中钠离子半径和氯离子半径各自所占的比例。通过对多种不同化合物的比较和一定的直觉，Pauling将O2−的半径定为140 pm，并由此进一步计算其他离子的半径。[1]


经过1976年对晶体数据的校对，一份修订版的离子半径数据被公布[2]，而这份新数据比Pauling的原始数据更好。部分数据保留了Pauling所采用的rion(O2−) = 140 pm作为其他离子半径的基础，而另一部分数据则以rion(O2−) = 126 pm作为其他离子半径的基础。后者被认为更加接近离子晶体中准确的正负离子相对大小。

对于某一个给定的离子来说，它的离子半径并不是一定的，而是随配位数、自旋态和其它因素而发生变化。尽管如此，离子半径仍体现一定的周期性。与原子半径的变化情况相反，在同一族中，离子半径通常随原子序数的增大而减小。离子的大小（对某个确定的离子）随配位数的增多而增大。另外，一个高自旋态的离子要比该离子在低自旋态时的半径要大。一个原子负离子态通常要比其对应的正离子态的半径要大，但某些碱金属的氟化物并不遵从如此规律。总体来说，离子半径随正电荷的增多而减小，随负电荷的增多而增大。

X− NaX AgX
F 464 492
Cl 564 555
Br 598 577
钠、银卤化物的晶胞边长(以pm为单位，相当于两个M–X键长)。所有晶体均为NaCl晶型。

一个晶体中的“异常的”离子半径常常是晶体中键的较强共价性的标志。化学键中不存在彻底的离子键，而某些“离子”化合物中，特别是过渡金属的离子化合物中，具有较强的共价性。这可以利用图表中钠和银的卤化物的晶胞parameters来说明。如果以氟为参照，我们可以得出Ag+的离子半径比Na+的大；但如果以氯或溴为参照，我们会得到相反的结论。[3]这是因为较强的共价性缩短了AgCl、AgBr的键长，所以Ag+的离子半径受到了一个在钠的卤化物（钠的电负性更强）和氟化银（氟离子不可极化）中均无法体现的作用的影响。

Ionic radii 6 coordinate unless marked
(e.g +34)。ls =低自旋，hs=高自旋。[2]
原子序数 元素名称 元素符号 离子半径pm
3 锂 Li
+1 76
4 铍 Be
+2 45
5 硼 B
+3 27
6 碳 C
+4 16
7 氮 N
−34 146
+3 16
+5 13
8 氧 O
−2 140
9 氟 F
−1 133
+7 8
11 钠 Na
+1 102
12 镁 Mg
+2 72
13 铝 Al
+3 53.5
14 硅 Si
+4 40
15 磷 P
+3 44
+5 38
16 硫 S
−2 184
+4 37
+6 29
17 氯 Cl
−1 181
+5 12
+7 27
19 钾 K
+1 138
20 钙 Ca
+2 100
21 钪 Sc
+3 74.5
22 钛 Ti
+2 86
+3 67
+4 60.5
23 钒 V
+2 64
+4 58
+5 54
24 铬 Cr
+2 73 ls
+2 80 hs
+3 61.5
+4 55
+5 49
+6 44
25 锰 Mn
+2 67
+3 58 ls
+3 64.5 hs
+4 53
+54 33
+64 25.5
+7 46
26 铁 Fe
+2 61 ls
+2 78 hs
+3 55 ls
+3 64.5 hs
+4 58.5
+64 25
27 钴 Co
+2 65 ls
+2 74.5 hs
+3 54.5 ls
+3 61 hs
+4 53
28 镍 Ni
+2 69
+3 56 ls
+3 60 hs
+4 48 ls
29 铜 Cu
+1 77
+2 73
+3 54 ls
30 锌 Zn
+2 74
31 镓 Ga
+3 62
32 锗 Ge
+2 73
+4 53
33 砷 As
+3 58
+5 46
34 硒 Se
−2 198
+4 50
+6 42
35 溴 Br
−1 196
+34sq 59
+54 31
+7 39
37 铷 Rb
+1 152
38 锶 Sr
+2 118
39 钇 Y
+3 90
40 锆 Zr
+4 72
41 铌 Nb
+3 72
+4 68
+5 64
42 钼 Mo
+3 69
+4 65
+5 61
+6 59
43 锝 Tc
+4 64.5
+5 60
+7 56
44 钌 Ru
+3 68
+4 62
+5 56.5
+74 38
+84 36
45 铑 Rh
+3 66.5
+4 60
+5 55
46 钯 Pd
+12 59
+2 86
+3 76
+4 61.5
47 银 Ag
+1 115
+2 94
+3 75
48 镉 Cd
+2 95
49 铟 In
+3 80
50 锡 Sn
+2 112[來源請求]
+4 69
51 锑 Sb
+3 76
+5 60
52 碲 Te
−2 221
+4 97
+6 56
53 碘 I
−1 220
+5 95
+7 53
54 氙 Xe
+8 48
55 铯 Cs
+1 167
56 钡 Ba
+2 135
57 镧 La
+3 103.2
58 铈 Ce
+3 102
+4 87
59 镨 Pr
+3 99
+4 85
60 钕 Nd
+28 129
+3 98.3
61 钷 Pm
+3 97
62 钐 Sm
+24 122
+3 95.8
63 铕 Eu
+2 117
+3 94.7
64 钆 Gd
+3 93.8
65 铽 Tb
+3 92.3
+4 76
66 镝 Dy
+2 107
+3 91.2
67 钬 Ho
+3 90.1
68 铒 Er
+3 89
69 铥 Tm
+2 103
+3 88
70 镱 Yb
+2 102
+3 86.8
71 镥 Lu
+3 86.1
72 铪 Hf
+4 71
73 钽 Ta
+3 72
+4 68
+5 64
74 钨 W
+4 66
+5 62
+6 60
75 铼 Re
+4 63
+5 58
+6 55
+7 53
76 锇 Os
+4 63
+5 57.5
+6 54.5
+7 52.5
+84 39
77 铱 Ir
+3 68
+4 62.5
+5 57
78 铂 Pt
+2 86
+4 62.5
+5 57
79 金 Au
+1 137
+3 85
+5 57
80 汞 Hg
+1 119
+2 102
81 铊 Tl
+1 150
+3 88.5
82 铅 Pb
+2 119
+4 77.5
83 铋 Bi
+3 103
+5 76
84 钋 Po
+4 94
+6 67
85 砹 At
+7 62
87 钫 Fr
+1 180
88 镭 Ra
+28 148
89 锕 Ac
+3 112
90 钍 Th
+4 94
91 镤 Pa
+3 104
+4 90
+5 78
92 铀 U
+3 102.5
+4 89
+5 78
+6 73
93 镎 Np
+2 110
+3 101
+4 87
+5 75
+6 72
+7 71
94 钚 Pu
+3 100
+4 86
+5 74
+6 71
95 镅 Am
+28 126
+3 97.5
+4 85
96 锔 Cm
+3 97
+4 85
97 锫 Bk
+3 96
+4 83
98 锎 Cf
+3 95
+4 82.1

参见

参考文献

  1. ^ Pauling, L. (1960). The Nature of the Chemical Bond (3rd Edn.). Ithaca, NY: Cornell University Press.
  2. ^ 2.0 2.1 Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides Shannon R.D. Acta Cryst. A32 751-767 (1976) doi:10.1107/S0567739476001551
  3. ^ 通常来讲，Ag+(129 pm)的离子半径事实上比Na+(116 pm)的大。
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=离子半径&oldid=10412988”