二.离子半径与周期表
离子半径变化与其在周期表位置密切相关。
( a)同一周期的离子半径随原子序数增加而减小,例如:
Na+
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Mg2+
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Al3+
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0.98Å
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0.78
Å
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0.57Å
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这是因为 Na+、 Mg2+、 Al3+的核外电子数相同 [1s22s22p6],但核电荷数不断增长,所以对核外电子的作用逐步增强,导致半径减小。
( b)同一主族元素,离子半径自上而下增加,例如:
Li+
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Na+
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K+
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Rb+
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Cs+
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F-
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Cl-
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Br-
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I-
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0.78
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0.98
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1.33
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1.49
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1.65
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1.33
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1.81
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1.96
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2.20
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碱金属离子最外价电子层虽然相同,但随着核外电子层的增加,半径亦增加,卤素离子也是如此。
( c)周期表中对角线方向的离子半径相近,例如:
Li+与
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Mg2+
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Sc3+
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Zr4+
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0.78
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0.78
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0.83
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0.87
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这是( a)和( b)两种情况作用的综合结果。
( d)镧系元素离子半径,随原子序数增加,缓慢减小,例如: La3+为 1.22Å,至 Lu3+为 0.99Å, 14个元素高价离子半径减少了 0.23Å,每个减少不到 0.02Å,这种镧系收缩现象在金属原子半径也出现过。
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