نصف القطر الأيوني
نصف القطر الأيوني ، r<sub> ion</sub> ، هو نصف قطر أيون أحادي الذرة في بنية بلورية أيونية . على الرغم من أن الذرات والأيونات لا تمتلك حدودًا حادة، إلا أنها تُعامل كما لو كانت كرات صلبة بنصف قطر بحيث يكون مجموع نصفي قطري الكاتيون والأنيون مساويًا للمسافة بين الأيونات في الشبكة البلورية . تُقاس أنصاف الأقطار الأيونية عادةً بوحدات البيكومتر (pm) أو الأنجستروم (Å)، حيث 1 أنجستروم = 100 بيكومتر. تتراوح القيم النموذجية من 31 بيكومتر (0.3 أنجستروم) إلى أكثر من 200 بيكومتر (2 أنجستروم).
يمكن توسيع هذا المفهوم ليشمل الأيونات المذابة في المحاليل السائلة مع الأخذ في الاعتبار غلاف الإذابة .
الاتجاهات
| X − | NaX | AgX |
|---|---|---|
| F | 464 | 492 |
| Cl | 564 | 555 |
| بر | 598 | 577 |
| معلمات وحدة الخلية (بوحدة بيكومتر ، تساوي طول رابطتين M–X) لهاليدات الصوديوم والفضة. جميع المركبات تتبلور في بنية كلوريد الصوديوم (NaCl ). | ||

قد تكون الأيونات أكبر أو أصغر من الذرة المتعادلة، وذلك تبعًا لشحنتها الكهربائية . عندما تفقد الذرة إلكترونًا لتكوين كاتيون، تنجذب الإلكترونات الأخرى نحو النواة بقوة أكبر، فيصغر نصف قطر الأيون. وبالمثل، عندما يُضاف إلكترون إلى الذرة لتكوين أنيون، يزيد الإلكترون المُضاف من حجم السحابة الإلكترونية بفعل التنافر بين الإلكترونات.
لا يُعدّ نصف القطر الأيوني خاصية ثابتة لأيون مُحدد، بل يتغير بتغير عدد التناسق ، والحالة المغزلية ، وعوامل أخرى. ومع ذلك، فإن قيم نصف القطر الأيوني قابلة للتعميم بدرجة كافية تسمح بملاحظة اتجاهات دورية . وكما هو الحال مع أنواع أخرى من أنصاف الأقطار الذرية ، يزداد نصف القطر الأيوني بالانتقال إلى أسفل المجموعة . كما يزداد حجم الأيون (للأيون نفسه) مع ازدياد عدد التناسق، ويكون الأيون في حالة مغزلية عالية أكبر من الأيون نفسه في حالة مغزلية منخفضة . وبشكل عام، يقل نصف القطر الأيوني مع ازدياد الشحنة الموجبة، ويزداد مع ازدياد الشحنة السالبة.
غالبًا ما يشير نصف القطر الأيوني "الشاذ" في البلورة إلى وجود طابع تساهمي كبير في الرابطة. لا توجد رابطة أيونية بالكامل ، وبعض المركبات التي يُفترض أنها "أيونية"، وخاصةً مركبات الفلزات الانتقالية ، تتميز بطابع تساهمي قوي. ويتضح ذلك من خلال معلمات وحدة الخلية لهاليدات الصوديوم والفضة في الجدول. فبناءً على الفلوريدات، قد يُقال إن أيون الفضة (Ag +) أكبر من أيون الصوديوم (Na +) ، ولكن بناءً على الكلوريدات والبروميدات ، يبدو العكس صحيحًا. [ 1 ] ويعود ذلك إلى أن الطابع التساهمي الأكبر للروابط في كلوريد الفضة (AgCl) وبروميد الفضة (AgBr) يُقلل من طول الرابطة، وبالتالي يُقلل من نصف القطر الأيوني الظاهري لأيون الفضة (Ag +) ، وهو تأثير غير موجود في هاليدات الصوديوم الأكثر كهرجابية ، ولا في فلوريد الفضة حيث يكون أيون الفلوريد غير قابل للاستقطاب نسبيًا .
عزيمة
يمكن تحديد المسافة بين أيونين في بلورة أيونية باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية ، التي تُعطي أطوال أضلاع وحدة الخلية البلورية. على سبيل المثال، وُجد أن طول كل ضلع من أضلاع وحدة خلية كلوريد الصوديوم هو 564.02 بيكومتر. يمكن اعتبار أن كل ضلع من أضلاع وحدة خلية كلوريد الصوديوم يحتوي على ذرات مرتبة على النحو التالي: Na⁺ ∙∙∙ Cl⁻ ∙∙∙ Na⁺ ، وبالتالي فإن طول الضلع يساوي ضعف المسافة بين أيوني الصوديوم والكلوريد. وعليه، فإن المسافة بين أيوني Na⁺ و Cl⁻ تساوي نصف 564.02 بيكومتر، أي 282.01 بيكومتر. مع ذلك، ورغم أن تقنية حيود الأشعة السينية تُعطي المسافة بين الأيونات، إلا أنها لا تُحدد موقع الحد الفاصل بينها، وبالتالي لا تُعطي أنصاف الأقطار الأيونية بشكل مباشر.

قدّر لاندي [ 2 ] أنصاف الأقطار الأيونية بدراسة البلورات التي يختلف فيها حجم الأنيون والكاتيون اختلافًا كبيرًا، مثل يوديد الليثيوم (LiI). أيونات الليثيوم أصغر بكثير من أيونات اليوديد، ما يسمح لليثيوم بالتواجد في الفراغات داخل الشبكة البلورية، وبالتالي تلامس أيونات اليوديد. أي أن المسافة بين أيوني يوديد متجاورين في البلورة تُفترض أنها ضعف نصف قطر أيون اليوديد، والذي حُسب بـ 214 بيكومتر. يمكن استخدام هذه القيمة لتحديد أنصاف أقطار أخرى. على سبيل المثال، المسافة بين الأيونات في يوديد الروبيديوم (RbI) هي 356 بيكومتر، ما يعطي نصف قطر أيون الروبيديوم الموجب (Rb + ) 142 بيكومتر . وبهذه الطريقة، حُددت قيم أنصاف أقطار ثمانية أيونات.
قدّر واساستييرنا أنصاف أقطار الأيونات من خلال النظر في الأحجام النسبية للأيونات كما تم تحديدها من الاستقطابية الكهربائية التي تم تحديدها عن طريق قياسات معامل الانكسار . [ 3 ] وقد تم توسيع هذه النتائج بواسطة فيكتور غولدشميت . [ 4 ] استخدم كل من واساستييرنا وغولدشميت قيمة 132 بيكومتر لأيون O2− .
استخدم باولينغ الشحنة النووية الفعالة لتحديد المسافة بين الأيونات إلى أنصاف أقطار أنيونية وكاتيونية. [ 5 ] تشير بياناته إلى أن نصف قطر أيون O2− يبلغ 140 بيكومتر.
أدت مراجعة شاملة لبيانات علم البلورات إلى نشر شانون لنصف قطر أيوني مُنقّح. [ 6 ] يُقدّم شانون أنصاف أقطار مختلفة لأعداد التناسق المختلفة، ولحالات الدوران العالي والمنخفض للأيونات. وللتوافق مع أنصاف أقطار باولينغ، استخدم شانون قيمة r ion (O 2− ) = 140 pm؛ وتُعرف البيانات التي تستخدم هذه القيمة باسم أنصاف الأقطار الأيونية "الفعّالة". مع ذلك، يُضمّن شانون أيضًا بيانات تستند إلى r ion (O 2− ) = 126 pm؛ وتُعرف البيانات التي تستخدم هذه القيمة باسم أنصاف الأقطار الأيونية "البلورية". يذكر شانون أنه "يُعتقد أن أنصاف الأقطار البلورية تتوافق بشكل أوثق مع الحجم الفيزيائي للأيونات في المادة الصلبة". [ 6 ] ترد مجموعتا البيانات في الجدولين أدناه.
الجداول
| رقم | اسم | رمز | 3- | 2- | 1- | 1+ | 2+ | 3+ | 4+ | 5+ | 6+ | 7+ | 8+ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | هيدروجين | ح | 208 | -4 (2) | |||||||||
| 3 | الليثيوم | لي | 90 | ||||||||||
| 4 | البريليوم | يكون | 59 | ||||||||||
| 5 | البورون | ب | 41 | ||||||||||
| 6 | الكربون | ج | 30 | ||||||||||
| 7 | نتروجين | شمال | 132 (4) | 30 | 27 | ||||||||
| 8 | الأكسجين | يا | 126 | ||||||||||
| 9 | الفلور | F | 119 | 22 | |||||||||
| 11 | الصوديوم | نا | 116 | ||||||||||
| 12 | المغنيسيوم | المغنيسيوم | 86 | ||||||||||
| 13 | الألومنيوم | ال | 67.5 | ||||||||||
| 14 | السيليكون | نعم | 54 | ||||||||||
| 15 | الفوسفور | P | 58 | 52 | |||||||||
| 16 | الكبريت | S | 170 | 51 | 43 | ||||||||
| 17 | الكلور | Cl | 167 | 26 (3py) | 41 | ||||||||
| 19 | البوتاسيوم | ك | 152 | ||||||||||
| 20 | الكالسيوم | كاليفورنيا | 114 | ||||||||||
| 21 | السكانديوم | العلوم | 88.5 | ||||||||||
| 22 | التيتانيوم | تي | 100 | 81 | 74.5 | ||||||||
| 23 | الفاناديوم | V | 93 | 78 | 72 | 68 | |||||||
| 24 | الكروم | Cr | 87 | 75.5 | 69 | 63 | 58 | ||||||
| 24 | الكروم hs | Cr | 94 | ||||||||||
| 25 | المنغنيز | المنغنيز | 81 | 72 | 67 | 47 (4) | 39.5 (4) | 60 | |||||
| 25 | المنغنيز hs | المنغنيز | 97 | 78.5 | |||||||||
| 26 | حديد ls | Fe | 75 | 69 | 72.5 | 39 (4) | |||||||
| 26 | حديد hs | Fe | 92 | 78.5 | |||||||||
| 27 | الكوبالت | شركة | 79 | 68.5 | |||||||||
| 27 | كوبالت hs | شركة | 88.5 | 75 | 67 | ||||||||
| 28 | نيكل | ني | 83 | 70 | 62 | ||||||||
| 28 | نيكل hs | ني | 74 | ||||||||||
| 29 | نحاس | النحاس | 91 | 87 | 68 لترًا | ||||||||
| 30 | الزنك | الزنك | 88 | ||||||||||
| 31 | الغاليوم | جا | 76 | ||||||||||
| 32 | الجرمانيوم | جي | 87 | 67 | |||||||||
| 33 | الزرنيخ | مثل | 72 | 60 | |||||||||
| 34 | السيلينيوم | سي | 184 | 64 | 56 | ||||||||
| 35 | البروم | بر | 182 | 73 (4 مربع) | 45 (3py) | 53 | |||||||
| 37 | الروبيديوم | Rb | 166 | ||||||||||
| 38 | السترونتيوم | كبير | 132 | ||||||||||
| 39 | الإيتريوم | Y | 104 | ||||||||||
| 40 | الزركونيوم | زركونيوم | 86 | ||||||||||
| 41 | النيوبيوم | ملاحظة | 86 | 82 | 78 | ||||||||
| 42 | الموليبدينوم | شهر | 83 | 79 | 75 | 73 | |||||||
| 43 | التكنيتيوم | Tc | 78.5 | 74 | 70 | ||||||||
| 44 | الروثينيوم | رو | 82 | 76 | 70.5 | 52 (4) | 50 (4) | ||||||
| 45 | الروديوم | Rh | 80.5 | 74 | 69 | ||||||||
| 46 | البلاديوم | Pd | 73 (2) | 100 | 90 | 75.5 | |||||||
| 47 | فضي | الزراعة | 129 | 108 | 89 | ||||||||
| 48 | الكادميوم | قرص مضغوط | 109 | ||||||||||
| 49 | الإنديوم | في | 94 | ||||||||||
| 50 | القصدير | سن | 83 | ||||||||||
| 51 | الأنتيمون | Sb | 90 | 74 | |||||||||
| 52 | التيلوريوم | تي | 207 | 111 | 70 | ||||||||
| 53 | اليود | أنا | 206 | 109 | 67 | ||||||||
| 54 | زينون | زين | 62 | ||||||||||
| 55 | السيزيوم | ج | 181 | ||||||||||
| 56 | الباريوم | با | 149 | ||||||||||
| 57 | اللانثانوم | لا | 117.2 | ||||||||||
| 58 | السيريوم | سي | 115 | 101 | |||||||||
| 59 | براسيوديميوم | برو | 113 | 99 | |||||||||
| 60 | النيوديميوم | اختصار الثاني | 143 (8) | 112.3 | |||||||||
| 61 | بروميثيوم | مساءً | 111 | ||||||||||
| 62 | الساماريوم | صغير | 136 (7) | 109.8 | |||||||||
| 63 | اليوروبيوم | الاتحاد الأوروبي | 131 | 108.7 | |||||||||
| 64 | الغادولينيوم | الله | 107.8 | ||||||||||
| 65 | تيربيوم | السل | 106.3 | 90 | |||||||||
| 66 | ديسبروسيوم | دي | 121 | 105.2 | |||||||||
| 67 | الهولميوم | هو | 104.1 | ||||||||||
| 68 | الإربيوم | إيه | 103 | ||||||||||
| 69 | الثوليوم | ™ | 117 | 102 | |||||||||
| 70 | الإيتربيوم | Yb | 116 | 100.8 | |||||||||
| 71 | لوتيتيوم | لو | 100.1 | ||||||||||
| 72 | الهافنيوم | Hf | 85 | ||||||||||
| 73 | التنتالوم | تا | 86 | 82 | 78 | ||||||||
| 74 | التنجستن | دبليو | 80 | 76 | 74 | ||||||||
| 75 | الرينيوم | يكرر | 77 | 72 | 69 | 67 | |||||||
| 76 | الأوزميوم | نظام التشغيل | 77 | 71.5 | 68.5 | 66.5 | 53 (4) | ||||||
| 77 | إيريديوم | إير | 82 | 76.5 | 71 | ||||||||
| 78 | بلاتينيوم | نقطة | 94 | 76.5 | 71 | ||||||||
| 79 | ذهب | أستراليا | 151 | 99 | 71 | ||||||||
| 80 | الزئبق | الزئبق | 133 | 116 | |||||||||
| 81 | الثاليوم | تي إل | 164 | 102.5 | |||||||||
| 82 | يقود | الرصاص | 133 | 91.5 | |||||||||
| 83 | البزموت | ثنائي الجنس | 117 | 90 | |||||||||
| 84 | البولونيوم | بو | 108 | 81 | |||||||||
| 85 | الأستاتين | في | 76 | ||||||||||
| 87 | الفرانسيوم | الأب | 194 | ||||||||||
| 88 | الراديوم | رع | 162 (8) | ||||||||||
| 89 | الأكتينيوم | أ | 126 | ||||||||||
| 90 | الثوريوم | ذ | 108 | ||||||||||
| 91 | بروتاكتينيوم | با | 116 | 104 | 92 | ||||||||
| 92 | اليورانيوم | يو | 116.5 | 103 | 90 | 87 | |||||||
| 93 | النبتونيوم | Np | 124 | 115 | 101 | 89 | 86 | 85 | |||||
| 94 | البلوتونيوم | بو | 114 | 100 | 88 | 85 | |||||||
| 95 | الأمريسيوم | أكون | 140 (8) | 111.5 | 99 | ||||||||
| 96 | الكوريوم | سم | 111 | 99 | |||||||||
| 97 | البركليوم | كتاب | 110 | 97 | |||||||||
| 98 | الكاليفورنيوم | انظر | 109 | 96.1 | |||||||||
| 99 | أينشتاينيوم | إس | 92.8 [ 7 ] |
| رقم | اسم | رمز | 3- | 2- | 1- | 1+ | 2+ | 3+ | 4+ | 5+ | 6+ | 7+ | 8+ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | هيدروجين | ح | 139.9 | -18 (2) | |||||||||
| 3 | الليثيوم | لي | 76 | ||||||||||
| 4 | البريليوم | يكون | 45 | ||||||||||
| 5 | البورون | ب | 27 | ||||||||||
| 6 | الكربون | ج | 16 | ||||||||||
| 7 | نتروجين | شمال | 146 (4) | 16 | 13 | ||||||||
| 8 | الأكسجين | يا | 140 | ||||||||||
| 9 | الفلور | F | 133 | 8 | |||||||||
| 11 | الصوديوم | نا | 102 | ||||||||||
| 12 | المغنيسيوم | المغنيسيوم | 72 | ||||||||||
| 13 | الألومنيوم | ال | 53.5 | ||||||||||
| 14 | السيليكون | نعم | 40 | ||||||||||
| 15 | الفوسفور | P | 212 [ 8 ] | 44 | 38 | ||||||||
| 16 | الكبريت | S | 184 | 37 | 29 | ||||||||
| 17 | الكلور | Cl | 181 | 12 (3py) | 27 | ||||||||
| 19 | البوتاسيوم | ك | 138 | ||||||||||
| 20 | الكالسيوم | كاليفورنيا | 100 | ||||||||||
| 21 | السكانديوم | العلوم | 74.5 | ||||||||||
| 22 | التيتانيوم | تي | 86 | 67 | 60.5 | ||||||||
| 23 | الفاناديوم | V | 79 | 64 | 58 | 54 | |||||||
| 24 | الكروم | Cr | 73 | 61.5 | 55 | 49 | 44 | ||||||
| 24 | الكروم hs | Cr | 80 | ||||||||||
| 25 | المنغنيز | المنغنيز | 67 | 58 | 53 | 33 (4) | 25.5 (4) | 46 | |||||
| 25 | المنغنيز hs | المنغنيز | 83 | 64.5 | |||||||||
| 26 | حديد ls | Fe | 61 | 55 | 58.5 | 25 (4) | |||||||
| 26 | حديد hs | Fe | 78 | 64.5 | |||||||||
| 27 | الكوبالت | شركة | 65 | 54.5 | |||||||||
| 27 | كوبالت hs | شركة | 74.5 | 61 | 53 | ||||||||
| 28 | نيكل | ني | 69 | 56 | 48 | ||||||||
| 28 | نيكل hs | ني | 60 | ||||||||||
| 29 | نحاس | النحاس | 77 | 73 | 54 لترًا | ||||||||
| 30 | الزنك | الزنك | 74 | ||||||||||
| 31 | الغاليوم | جا | 62 | ||||||||||
| 32 | الجرمانيوم | جي | 73 | 53 | |||||||||
| 33 | الزرنيخ | مثل | 58 | 46 | |||||||||
| 34 | السيلينيوم | سي | 198 | 50 | 42 | ||||||||
| 35 | البروم | بر | 196 | 59 (4 مربع) | 31 (3py) | 39 | |||||||
| 37 | الروبيديوم | Rb | 152 | ||||||||||
| 38 | السترونتيوم | كبير | 118 | ||||||||||
| 39 | الإيتريوم | Y | 90 | ||||||||||
| 40 | الزركونيوم | زركونيوم | 72 | ||||||||||
| 41 | النيوبيوم | ملاحظة | 72 | 68 | 64 | ||||||||
| 42 | الموليبدينوم | شهر | 69 | 65 | 61 | 59 | |||||||
| 43 | التكنيتيوم | Tc | 64.5 | 60 | 56 | ||||||||
| 44 | الروثينيوم | رو | 68 | 62 | 56.5 | 38 (4) | 36 (4) | ||||||
| 45 | الروديوم | Rh | 66.5 | 60 | 55 | ||||||||
| 46 | البلاديوم | Pd | 59 (2) | 86 | 76 | 61.5 | |||||||
| 47 | فضي | الزراعة | 115 | 94 | 75 | ||||||||
| 48 | الكادميوم | قرص مضغوط | 95 | ||||||||||
| 49 | الإنديوم | في | 80 | ||||||||||
| 50 | القصدير | سن | 102 [ 9 ] | 69 | |||||||||
| 51 | الأنتيمون | Sb | 76 | 60 | |||||||||
| 52 | التيلوريوم | تي | 221 | 97 | 56 | ||||||||
| 53 | اليود | أنا | 220 | 95 | 53 | ||||||||
| 54 | زينون | زين | 48 | ||||||||||
| 55 | السيزيوم | ج | 167 | ||||||||||
| 56 | الباريوم | با | 135 | ||||||||||
| 57 | اللانثانوم | لا | 103.2 | ||||||||||
| 58 | السيريوم | سي | 101 | 87 | |||||||||
| 59 | براسيوديميوم | برو | 99 | 85 | |||||||||
| 60 | النيوديميوم | اختصار الثاني | 129 (8) | 98.3 | |||||||||
| 61 | بروميثيوم | مساءً | 97 | ||||||||||
| 62 | الساماريوم | صغير | 122 (7) | 95.8 | |||||||||
| 63 | اليوروبيوم | الاتحاد الأوروبي | 117 | 94.7 | |||||||||
| 64 | الغادولينيوم | الله | 93.5 | ||||||||||
| 65 | تيربيوم | السل | 92.3 | 76 | |||||||||
| 66 | ديسبروسيوم | دي | 107 | 91.2 | |||||||||
| 67 | الهولميوم | هو | 90.1 | ||||||||||
| 68 | الإربيوم | إيه | 89 | ||||||||||
| 69 | الثوليوم | ™ | 103 | 88 | |||||||||
| 70 | الإيتربيوم | Yb | 102 | 86.8 | |||||||||
| 71 | لوتيتيوم | لو | 86.1 | ||||||||||
| 72 | الهافنيوم | Hf | 71 | ||||||||||
| 73 | التنتالوم | تا | 72 | 68 | 64 | ||||||||
| 74 | التنجستن | دبليو | 66 | 62 | 60 | ||||||||
| 75 | الرينيوم | يكرر | 63 | 58 | 55 | 53 | |||||||
| 76 | الأوزميوم | نظام التشغيل | 63 | 57.5 | 54.5 | 52.5 | 39 (4) | ||||||
| 77 | إيريديوم | إير | 68 | 62.5 | 57 | ||||||||
| 78 | بلاتينيوم | نقطة | 80 | 62.5 | 57 | ||||||||
| 79 | ذهب | أستراليا | 137 | 85 | 57 | ||||||||
| 80 | الزئبق | الزئبق | 119 | 102 | |||||||||
| 81 | الثاليوم | تي إل | 150 | 88.5 | |||||||||
| 82 | يقود | الرصاص | 119 | 77.5 | |||||||||
| 83 | البزموت | ثنائي الجنس | 103 | 76 | |||||||||
| 84 | البولونيوم | بو | 223 [ 10 ] | 94 | 67 | ||||||||
| 85 | الأستاتين | في | 62 | ||||||||||
| 87 | الفرانسيوم | الأب | 180 | ||||||||||
| 88 | الراديوم | رع | 148 (8) | ||||||||||
| 89 | الأكتينيوم | أ | 106.5 (6) 122.0 (9) [ 11 ] | ||||||||||
| 90 | الثوريوم | ذ | 94 | ||||||||||
| 91 | بروتاكتينيوم | با | 104 | 90 | 78 | ||||||||
| 92 | اليورانيوم | يو | 102.5 | 89 | 76 | 73 | |||||||
| 93 | النبتونيوم | Np | 110 | 101 | 87 | 75 | 72 | 71 | |||||
| 94 | البلوتونيوم | بو | 100 | 86 | 74 | 71 | |||||||
| 95 | الأمريسيوم | أكون | 126 (8) | 97.5 | 85 | ||||||||
| 96 | الكوريوم | سم | 97 | 85 | |||||||||
| 97 | البركليوم | كتاب | 96 | 83 | |||||||||
| 98 | الكاليفورنيوم | انظر | 95 | 82.1 | |||||||||
| 99 | أينشتاينيوم | إس | 83.5 [ 7 ] |
نموذج الكرة اللينة
| كاتيون، م | ر م | أنيون، X | R X |
|---|---|---|---|
| لي + | 109.4 | Cl − | 218.1 |
| Na + | 149.7 | Br − | 237.2 |
بالنسبة للعديد من المركبات، فإن نموذج الأيونات ككرات صلبة لا يعكس المسافة بين الأيونات.، وذلك بحسب دقة قياسها في البلورات. يتمثل أحد أساليب تحسين دقة الحساب في نمذجة الأيونات على أنها "كرات مرنة" تتداخل داخل البلورة. ونظرًا لتداخل الأيونات، فإن المسافة بينها في البلورة ستكون أقل من مجموع أنصاف أقطارها الكروية المرنة. [ 12 ]
العلاقة بين أنصاف أقطار الأيونات في الكرات اللينة،و، و، يتم تحديده بواسطة
- ،
أينهو أسٌّ يتغير باختلاف نوع البنية البلورية. في نموذج الكرة الصلبة،سيكون الناتج 1، مما يعطي.
| إم إكس | لاحظ | نموذج الكرة اللينة |
|---|---|---|
| كلوريد الليثيوم | 257.0 | 257.2 |
| ليبر | 275.1 | 274.4 |
| كلوريد الصوديوم | 282.0 | 281.9 |
| بروميد الصوديوم | 298.7 | 298.2 |
في نموذج الكرة اللينة،تتراوح قيمتها بين 1 و2. على سبيل المثال، بالنسبة لبلورات هاليدات المجموعة 1 ذات بنية كلوريد الصوديوم ، فإن قيمة 1.6667 تُعطي توافقًا جيدًا مع النتائج التجريبية. بعض أنصاف أقطار الأيونات الكروية اللينة مُدرجة في الجدول. هذه الأقطار أكبر من أنصاف أقطار البلورات المذكورة أعلاه (Li⁺ ، 90 بيكومتر؛ Cl⁻ ، 167 بيكومتر). المسافات بين الأيونات المحسوبة باستخدام هذه الأقطار تُعطي توافقًا جيدًا للغاية مع القيم التجريبية. بعض البيانات مُدرجة في الجدول. ومن المثير للاهتمام، أنه لا يوجد تبرير نظري للمعادلة التي تحتوي علىتم تقديمها.
الأيونات غير الكروية
يعتمد مفهوم نصف القطر الأيوني على افتراض الشكل الكروي للأيون. مع ذلك، من وجهة نظر نظرية الزمر، لا يكون هذا الافتراض مبررًا إلا للأيونات الموجودة في مواقع الشبكة البلورية ذات التناظر العالي ، مثل الصوديوم والكلور في الهاليت ، أو الزنك والكبريت في السفاليريت . ويمكن التمييز بوضوح عند النظر إلى زمرة التناظر النقطي لموقع الشبكة المعني، [ 13 ] وهي الزمر المكعبة OH و Td في كلوريد الصوديوم وكبريتيد الزنك. أما بالنسبة للأيونات الموجودة في مواقع ذات تناظر أقل، فقد تحدث انحرافات كبيرة في كثافة الإلكترونات عن الشكل الكروي. ينطبق هذا بشكل خاص على الأيونات الموجودة في مواقع الشبكة ذات التناظر القطبي، وهي مجموعات النقاط البلورية C1 ، C1h ، Cn ، أو Cnv ، حيث n = 2، 3، 4، أو 6. [ 14 ] وقد أُجري مؤخرًا تحليل شامل لهندسة الترابط لمركبات البيريت ، حيث تتواجد أيونات الكالكوجين أحادية التكافؤ في مواقع الشبكة C3 . ووجد أن أيونات الكالكوجين يجب نمذجتها بتوزيعات شحنة بيضاوية الشكل ذات أنصاف أقطار مختلفة على طول محور التناظر وعموديًا عليه. [ 15 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بناءً على أنصاف الأقطار الأيونية التقليدية، فإن Ag + (129 pm) أكبر بالفعل من Na + (116 pm).
- ^ لاندي ، أ. (1920). "Über die Größe der Atome" . Zeitschrift für Physik . 1 (3): 191– 197. بيب كود : 1920ZPhy ....1.....191L . دوى : 10.1007/BF01329165 . S2CID 124873960 . تم الاسترجاع 1 يونيو 2011 .
{{cite journal}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ واساستجيرنا، جيه إيه (1923). "حول أنصاف أقطار الأيونات". مجلة الفيزياء والرياضيات، الجمعية العلمية الفنلندية 1 ( 38): 1-25 .
- ^ غولدشميت، في إم (1926). الجيوكيميائية Verteilungsgesetze der Elemente . Skrifter Norske Videnskaps — أكاد. أوسلو، (أنا) مات. الطبيعة.هذه مجموعة كتب من ثمانية مجلدات من تأليف غولدشميت.
- ↑ بولينج، ل. (1960). طبيعة الرابطة الكيميائية (الطبعة الثالثة). إيثاكا، نيويورك : مطبعة جامعة كورنيل.
- 1 2 3 4 ر. د. شانون (1976). "نصف القطر الأيوني الفعال المنقح ودراسات منهجية للمسافات بين الذرات في الهاليدات والكالكوجينيدات" . أكتا كريستالوغرافيكا أ . 32 (5): 751-767 . Bibcode : 1976AcCrA..32..751S . doi : 10.1107/S0567739476001551 .
- 1 2 R. G. Haire, RD Baybarz: "تحديد وتحليل أكسيد الإنشتاينيوم الثلاثي بواسطة حيود الإلكترون"، في: مجلة الكيمياء غير العضوية والنووية ، 1973 ، 35 (2)، ص 489-496؛ doi : 10.1016/0022-1902(73)80561-5 .
- ↑ "نصف القطر الذري والأيوني" . نصوص الكيمياء الحرة . 3 أكتوبر 2013.
- ↑ سايدي، ف. (ديسمبر 2022). "حول نصف القطر الأيوني الفعال لأيون القصدير (II)" . مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 171 (110992) 110992. Bibcode : 2022JPCS..17110992S . doi : 10.1016/j.jpcs.2022.110992 .
- ↑ شانون، آر دي (1976)، "نصف القطر الأيوني الفعال المنقح ودراسات منهجية للمسافات بين الذرات في الهاليدات والكالكوجينيدات"، أكتا كريستالوغرافيكا أ ، 32 (5): 751-67 ، رمز Bibcode : 1976AcCrA..32..751S ، doi : 10.1107/S0567739476001551.
- ↑ ديبلوند، غوتييه جيه-بي؛ زافارين، مافريك؛ كيرستينغ، آني بي. (2021). "خصائص التناسق ونصف القطر الأيوني للأكتينيوم: لغز عمره 120 عامًا" . مراجعات كيمياء التناسق . 446 214130. إلسيفير بي في. doi : 10.1016/j.ccr.2021.214130 . ISSN 0010-8545 .
- ↑ لانغ، بيتر ف.؛ سميث، باري س. (2010). "نصف القطر الأيوني لبلورات الهاليدات والهيدريدات والفلوريدات والأكاسيد والكبريتيدات والسيلينيدات والتيلوريدات من المجموعتين 1 و2" . معاملات دالتون . 39 (33): 7786-7791 . doi : 10.1039/C0DT00401D . PMID 20664858 .
- ^ ه. بيث (1929). "Termaufspaltung في كريستالين". أنالين دير فيزيك . 3 (2): 133– 208. بيب كود : 1929AnP...395..133B . دوى : 10.1002/andp.19293950202 .
- ↑ م. بيركهولز (1995). "ثنائيات الأقطاب المستحثة بالمجال البلوري في البلورات غير المتجانسة - الجزء الأول: المفهوم" . مجلة الفيزياء ب . 96 (3): 325-332 . رمز Bibcode : 1995ZPhyB..96..325B . CiteSeerX 10.1.1.424.5632 . doi : 10.1007/BF01313054 . S2CID 122527743 .
- ↑ م. بيركهولز (2014). "نمذجة شكل الأيونات في بلورات من نوع البيريت" . البلورات . 4 (3): 390-403 . Bibcode : 2014Cryst...4..390B . doi : 10.3390/cryst4030390 .
روابط خارجية
- خصائص العناصر الكيميائية
- نصف القطر الذري
