Ionische Radius-Trends im Periodensystem

Der Ionenradius der Elemente zeigt Trends im Periodensystem. Allgemein:

• Der Ionenradius nimmt zu, wenn Sie sich im Periodensystem von oben nach unten bewegen.
• Der Ionenradius verringert sich, wenn Sie sich von links nach rechts über das Periodensystem bewegen.

Obwohl Ionenradius und Atomradius nicht genau dasselbe bedeuten, gilt der Trend sowohl für den Atomradius als auch für den Ionenradius.

Wichtige Erkenntnisse: Trend zum Ionenradius im Periodensystem

• Der Ionenradius ist die Hälfte des Abstands zwischen Atomionen in einem Kristallgitter. Um den Wert zu ermitteln, werden Ionen so behandelt, als wären sie harte Kugeln.
• Die Größe des Ionenradius eines Elements folgt einem vorhersagbaren Trend im Periodensystem.
• Wenn Sie sich auf einer Säule oder Gruppe nach unten bewegen, vergrößert sich der Ionenradius. Dies liegt daran, dass jede Zeile eine neue Elektronenhülle hinzufügt.
• Der Ionenradius nimmt von links nach rechts über eine Reihe oder Periode ab. Es werden mehr Protonen hinzugefügt, aber die äußere Valenzschale bleibt gleich, sodass der positiv geladene Kern die Elektronen fester anzieht. Bei den nichtmetallischen Elementen nimmt der Ionenradius jedoch zu, da mehr Elektronen als Protonen vorhanden sind.
• Während der Atomradius einem ähnlichen Trend folgt, können Ionen größer oder kleiner als neutrale Atome sein.

Ionenradius und Gruppe

Warum nimmt der Radius mit höheren Ordnungszahlen in einer Gruppe zu? Wenn Sie sich im Periodensystem entlang einer Gruppe bewegen, werden zusätzliche Schichten von Elektronen hinzugefügt, wodurch sich der Ionenradius auf natürliche Weise erhöht, wenn Sie sich im Periodensystem entlang bewegen.

Ionenradius und Periode

Es mag unerklärlich erscheinen, dass die Größe eines Ions abnimmt, wenn Sie in einem bestimmten Zeitraum mehr Protonen, Neutronen und Elektronen hinzufügen. Dafür gibt es jedoch eine Erklärung. Wenn Sie sich über eine Reihe des Periodensystems bewegen, verringert sich der Ionenradius für Metalle, die Kationen bilden, da die Metalle ihre äußeren Elektronenorbitale verlieren. Der Ionenradius erhöht sich für Nichtmetalle, wenn die effektive Kernladung aufgrund der Anzahl der Elektronen, die die Anzahl der Protonen überschreitet, abnimmt.

Ionenradius und Atomradius

Der Ionenradius unterscheidet sich vom Atomradius eines Elements. Positive Ionen sind kleiner als ihre ungeladenen Atome. Negative Ionen sind größer als ihre neutralen Atome.

Quellen

• Pauling, L. Die Natur der chemischen Bindung. 3rd ed. Cornell University Press, 1960.
• Wasastjerna, J. A. "Auf den Radien der Ionen." Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. vol. 1, nein. 38, S. 1-25, 1923.