§9.3 离子半径(Ionic radii)

在离子晶体中，相邻正负离子间存在着静电吸引力和离子的价电子层电子间的相互排斥力。当这两种作用力达到平衡时，离子间保持一定的平衡距离。离子可近似地看作具有一定半径的弹性球，正负两个离子半径之和等于核间的平衡距离。

一.离子半径

利用X射线衍射法可以很精确地测定正负离子间的平衡距离。例如NaCl型晶体中，其立方晶胞参数α的一半即等于正负离子的平衡距离，也就是正负离子半径之和。关键是如何划分两个离子半径。

上个世纪20年代有许多人进行这方面的工作，较著名的有Goldschmidt和Pauling:

(1) Goldschmidt半径：Goldschmidt以F^－和O^2－的离子半径为基准，根据实验测定离子晶体中，正负离子接触半径的数据，确定了80多种离子的半径，至今仍在应用。

(2) Pauling半径：Pauling认为离子半径取决于外层电子分布，对于具有相同电子层的离子来说，离子半径于有效核电荷成反比，因此可得出下列关系式：

               R₁＝Cn/(Z-6)     

其中R1是单价离子半径，Cn是外层电子主量子数决定的参数，Z-6为有效核电荷,σ为屏蔽常数，可用Slater规则估算。Pauling根据5个晶体（NaF、KCl、RbBr、CsI和Li₂O）的正负离子核间距，推算出大量离子半径。 若考虑的是多价离子半径，则还要进行换算：

   Rw＝R1*（w）^-2/n-1

其中w为离子价数。