आयन आकार. आयनिक आणि क्रिस्टल त्रिज्या. आयनिक त्रिज्या शॅनन आयनिक त्रिज्या

आयन त्रिज्या ही समस्या सैद्धांतिक रसायनशास्त्रातील मध्यवर्ती समस्यांपैकी एक आहे आणि स्वतःच संज्ञा "आयनिक त्रिज्या"आणि" क्रिस्टल त्रिज्या", संबंधित परिमाणे वैशिष्ट्यीकृत करणे, संरचनेच्या आयनिक-सहसंयोजक मॉडेलचे परिणाम आहेत. त्रिज्याची समस्या प्रामुख्याने स्ट्रक्चरल केमिस्ट्री (क्रिस्टल केमिस्ट्री) च्या चौकटीत विकसित होते.

एम. लाऊ (1912) यांनी क्ष-किरण विवर्तनाचा शोध लावल्यानंतर या संकल्पनेची प्रायोगिकरित्या पुष्टी झाली. विवर्तन प्रभावाचे वर्णन आर. कोसेल आणि एम. बॉर्न यांच्या कार्यात आयनिक मॉडेलच्या विकासाच्या सुरूवातीस व्यावहारिकरित्या जुळले. त्यानंतर, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रॉन आणि इतर प्राथमिक कणांचे विवर्तन सापडले, ज्याने संरचनात्मक विश्लेषणाच्या अनेक आधुनिक पद्धती (एक्स-रे, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन विवर्तन इ.) विकसित करण्यासाठी आधार म्हणून काम केले. जाळीच्या ऊर्जेच्या संकल्पनेच्या निर्मितीमध्ये त्रिज्या संकल्पनेने निर्णायक भूमिका बजावली, जवळच्या पॅकिंगचा सिद्धांत, मॅग्नस - गोल्डश्मिट नियम, गोल्डश्मिट - फर्समन आयसोमॉर्फिझम नियम इत्यादींच्या उदयास हातभार लावला.

1920 च्या सुरुवातीस परत. दोन स्वयंसिद्धतेचा अवलंब केला गेला: एका संरचनेतून दुसऱ्या संरचनेत आयनच्या पोर्टेबिलिटी (हस्तांतरणक्षमतेवर) आणि त्यांच्या आकारांच्या स्थिरतेवर. धातूंमधील सर्वात कमी अंतराच्या अर्ध्या भागाला त्रिज्या मानणे अगदी तार्किक वाटले (ब्रॅग, 1920). काहीसे नंतर (हगिन्स, स्लेटर) यांच्यात परस्परसंबंध सापडला अणु त्रिज्याआणि संबंधित अणूंच्या व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉनच्या इलेक्ट्रॉन घनतेच्या मॅक्सिमापर्यंतचे अंतर.

समस्या आयनिक त्रिज्या (r होय) काहीसे अधिक क्लिष्ट आहे. आयनिक आणि सहसंयोजक क्रिस्टल्समध्ये, क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषणाच्या डेटानुसार, खालील गोष्टी आढळतात: (1) आच्छादित घनतेचे काही प्रमाणात अधिक इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह अणूमध्ये बदल, तसेच (2) कमीतकमी इलेक्ट्रॉन घनता कम्युनिकेशन लाइन (जवळच्या अंतरावरील आयनचे इलेक्ट्रॉन शेल एकमेकांना मागे हटवायला हवे). हे किमान वैयक्तिक आयनांमधील संपर्काचे क्षेत्र मानले जाऊ शकते, जिथून त्रिज्या मोजली जाऊ शकतात. तथापि, इंटरन्युक्लियर अंतरावरील स्ट्रक्चरल डेटावरून, वैयक्तिक आयनांचे योगदान निर्धारित करण्याचा मार्ग आणि त्यानुसार, आयनिक त्रिज्या मोजण्याचा मार्ग शोधणे अशक्य आहे. हे करण्यासाठी, कमीतकमी एका आयनची त्रिज्या किंवा आयनच्या त्रिज्याचे गुणोत्तर निर्दिष्ट करणे आवश्यक आहे. म्हणून, आधीच 1920 मध्ये. अशा व्याख्येसाठी अनेक निकष प्रस्तावित केले गेले (लँडे, पॉलिंग, गोल्डश्मिट, इ.) आणि आयनिक आणि अणु त्रिज्या तयार केल्या गेल्या (अहरेन्स, गोल्डश्मिट, बोकी, झकारियाझेन, पॉलिंग) (देशांतर्गत स्त्रोतांमध्ये, समस्येचे वर्णन केले आहे. VI Lebedev, VS. Urusov आणि B. K. Weinstein द्वारे तपशीलवार).

सध्या, शॅनन आणि प्रुइटची ​​आयनिक त्रिज्या सर्वात विश्वासार्ह प्रणाली मानली जाते, ज्यामध्ये आयनिक त्रिज्या F “(r f0W F" = 1.19 A) आणि O 2_ (r f0W О 2- = 1.26 A) (मोनोग्राफमध्ये बी.के. वैनश्टीन, यांना भौतिक म्हणतात.) नियतकालिक प्रणालीच्या सर्व घटकांसाठी, विविध ऑक्सिडेशन अवस्था आणि समन्वय संख्यांसाठी, तसेच संक्रमण धातूंच्या आयनांसाठी आणि विविध स्पिन अवस्थांसाठी (मूल्ये) त्रिज्यांचा संच. समन्वय क्रमांक 6 साठी संक्रमण घटकांच्या आयनिक त्रिज्यांपैकी 0.01 A च्या क्रमाने सर्वात जास्त आयनिक संयुगे (फ्लोराइड्स आणि ऑक्सिजन क्षार) मध्ये इंटरन्युक्लियर अंतर मोजण्यात अचूकता प्रदान करते आणि वाजवी अंदाज लावणे शक्य करते. आयन त्रिज्या ज्यासाठी कोणताही स्ट्रक्चरल डेटा नाही. प्रुइटने 1988 मध्ये आयनसाठी अज्ञात त्रिज्या काढल्या. d- उच्च ऑक्सिडेशन स्थितीत संक्रमण धातू, त्यानंतरच्या प्रायोगिक डेटाशी सुसंगत.

तक्ता 3.1

संक्रमण घटकांचे (CN 6) काही आयनिक त्रिज्या आर (शॅनन आणि प्रुइटच्या मते)

0.7 5 LS

टेबलचा शेवट. ३.१

0.75 lls

th KCH 4 ; bसीव्ही 2; LS -कमी फिरकी स्थिती; एच.एस- उच्च फिरकी स्थिती.

आयनिक त्रिज्यांचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म असा आहे की जेव्हा समन्वय क्रमांक दोन एककांनी बदलला जातो तेव्हा त्यांच्यात सुमारे 20% फरक असतो. जेव्हा त्यांची ऑक्सिडेशन स्थिती दोन एककांनी बदलते तेव्हा अंदाजे समान बदल होतो. फिरकी "क्रॉसओव्हर"

आयनिक त्रिज्या- Å मधील मूल्य, ion-cations आणि ion-anions चे आकार दर्शविते; गोलाकार आयनांचा वैशिष्ट्यपूर्ण आकार आयनिक संयुगांमधील आंतरपरमाण्विक अंतर मोजण्यासाठी वापरला जातो. आयनिक त्रिज्या ही संकल्पना या गृहीतावर आधारित आहे की आयनांचे आकार ते प्रविष्ट केलेल्या रेणूंच्या रचनेवर अवलंबून नाहीत. क्रिस्टल जाळीतील इलेक्ट्रॉन शेलची संख्या आणि अणू आणि आयनांच्या पॅकिंग घनतेचा प्रभाव आहे.

आयनचा आकार अनेक घटकांवर अवलंबून असतो. स्थिर आयन चार्जसह, ऑर्डिनल नंबर (आणि परिणामी, अणु शुल्क) मध्ये वाढ झाल्यामुळे, आयनिक त्रिज्या कमी होते. हे विशेषत: लॅन्थॅनाइड्सच्या मालिकेत लक्षात येते, जेथे आयनिक त्रिज्या 117 pm पासून (La3 +) पासून 100 pm (Lu3 +) पर्यंत 6 च्या समन्वय क्रमांकासह बदलते. या परिणामास लॅन्थानाइड कॉम्प्रेशन म्हणतात.

घटकांच्या गटांमध्ये, आयनिक त्रिज्या सामान्यतः वाढत्या अनुक्रमांकासह वाढतात. तथापि, चौथ्या आणि पाचव्या कालखंडातील d-घटकांसाठी, लॅन्थॅनाइड कॉम्प्रेशनमुळे, आयनिक त्रिज्यामध्ये देखील घट होऊ शकते (उदाहरणार्थ, 4 च्या समन्वय क्रमांकासह Zr4 + साठी 73 pm ते Hf4 + साठी 72 pm पर्यंत) .

कालखंडात, न्यूक्लियसकडे इलेक्ट्रॉनच्या आकर्षणात वाढ होण्याशी संबंधित आयनिक त्रिज्यामध्ये लक्षणीय घट दिसून येते आणि न्यूक्लियसचा चार्ज आणि आयनचा चार्ज एकाच वेळी वाढतो: Na + साठी रात्री 116, 86 Mg2 + साठी pm, Al3 + साठी 68 pm (समन्वय क्रमांक 6). त्याच कारणास्तव, आयन चार्जमध्ये वाढ झाल्यामुळे एका घटकासाठी आयनिक त्रिज्या कमी होते: Fe2 + 77 pm, Fe3 + 63 pm, Fe6 + 39 pm (समन्वय क्रमांक 4).

ionic radii ची तुलना फक्त समान समन्वय क्रमांकासाठी केली जाऊ शकते, कारण ती काउंटरन्समधील प्रतिकारक शक्तींमुळे आयनच्या आकारावर परिणाम करते. हे Ag + ion च्या उदाहरणात स्पष्टपणे दिसून येते; समन्वय क्रमांक 2, 4 आणि 6 साठी त्याची आयनिक त्रिज्या अनुक्रमे 81, 114, आणि 129 pm आहे.
आदर्श आयनिक कंपाऊंडची रचना, विपरीत आयनांमधील जास्तीत जास्त आकर्षण आणि सारख्या आयनांच्या किमान प्रतिकर्षणामुळे, मुख्यत्वे केशन्स आणि आयनच्या आयनिक त्रिज्येच्या गुणोत्तराने निर्धारित केली जाते. हे साध्या भौमितिक बांधकामांसह दर्शविले जाऊ शकते.

आयनिक त्रिज्या अनेक घटकांवर अवलंबून असते, जसे की न्यूक्लियसचा चार्ज आणि आकार, इलेक्ट्रॉन शेलमधील इलेक्ट्रॉनची संख्या आणि कुलॉम्ब परस्परसंवादामुळे त्याची घनता. 1923 पासून, ही संकल्पना प्रभावी ionic radii म्हणून समजली गेली आहे. Goldschmidt, Ahrens, Bokiy आणि इतरांनी ionic radii च्या सिस्टीम तयार केल्या, परंतु त्या सर्व गुणात्मक दृष्ट्या एकसारख्या आहेत, म्हणजे, नियमानुसार, त्यांतील केशन्स, anions (Rb +, Cs +, Ba 2+ वगळून) पेक्षा खूपच लहान आहेत. Ra 2+ O 2- आणि F- च्या संदर्भात). बहुतेक प्रणाल्यांमधील प्रारंभिक त्रिज्यासाठी, त्रिज्या K + = 1.33 Å घेतले होते, बाकीचे सर्व हेटेरोएटॉमिक यौगिकांमधील आंतरपरमाण्विक अंतरांवरून मोजले गेले होते, जे रसायनाच्या प्रकारानुसार आयनिक मानले गेले होते. संवाद 1965 मध्ये यूएसए (वेबर, ग्रोवर) आणि 1966 मध्ये यूएसएसआर (ब्रात्सेव्ह) मध्ये, आयनांच्या आकारांच्या क्वांटम-मेकॅनिकल गणनांचे परिणाम प्रकाशित झाले, ज्यावरून असे दिसून आले की केशन्सचा आकार वास्तविकतेपेक्षा लहान आहे. संबंधित अणू आणि आयन व्यावहारिकदृष्ट्या संबंधित अणूंपेक्षा आकारात भिन्न नसतात. हा परिणाम इलेक्ट्रॉन शेलच्या संरचनेच्या नियमांशी सुसंगत आहे आणि हे दर्शविते की प्रभावी आयनिक त्रिज्या मोजण्यासाठी स्वीकारलेली प्रारंभिक स्थिती चुकीची आहे. ऑर्बिटल आयनिक त्रिज्या आंतरपरमाण्विक अंतरांचा अंदाज लावण्यासाठी योग्य नाहीत, नंतरची गणना आयनिक-अणु त्रिज्या प्रणालीच्या आधारे केली जाते.

भौतिक सार विचारातून नियतकालिक कायदाते त्याचे अनुसरण करते नियतकालिक बदल रासायनिक गुणधर्मघटकअणूंच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेशी संबंधित, जे, वेव्ह मेकॅनिक्सच्या नियमांनुसार, वेळोवेळी बदलतात. घटकांच्या रासायनिक गुणधर्मांमधील सर्व नियतकालिक बदल, तसेच साध्या आणि जटिल पदार्थांच्या विविध गुणधर्मांमधील बदल, अणू कक्षाच्या गुणधर्मांशी संबंधित आहेत.

पुढील सर्वात महत्त्वाचा निष्कर्ष, जो तक्ता 6 मध्ये दिलेल्या डेटाच्या विश्लेषणातून पुढे येतो, तो म्हणजे इलेक्ट्रॉन्ससह बाह्य ऊर्जा पातळी भरण्याच्या स्वरूपातील नियतकालिक बदलाचा निष्कर्ष, ज्यामुळे घटकांच्या रासायनिक गुणधर्मांमध्ये नियतकालिक बदलआणि त्यांचे कनेक्शन.

अणु त्रिज्या ही गोलाची त्रिज्या असते ज्यामध्ये अणूचे केंद्रक असते आणि न्यूक्लियसभोवती असलेल्या संपूर्ण इलेक्ट्रॉन ढगाच्या घनतेच्या 95% असते. ही एक सशर्त संकल्पना आहे, पासून अणूच्या इलेक्ट्रॉन क्लाउडला स्पष्ट सीमा नसते; ते अणूचा आकार ठरवू देते.

रासायनिक बंधांच्या लांबीचे विश्लेषण करून विविध रासायनिक घटकांच्या अणु त्रिज्येची संख्यात्मक मूल्ये प्रायोगिकरित्या आढळतात, उदा. परस्पर जोडलेल्या अणूंच्या केंद्रकामधील अंतर. अणु त्रिज्या सामान्यतः नॅनोमीटर (nm), 1 nm = 10 –9 m, picometers (pm), 1 pm = 10 –12 m किंवा angstroms (A), 1 A = 10 –10 m मध्ये व्यक्त केली जातात.

अणु न्यूक्लियस Z च्या चार्जवर अणु त्रिज्या अवलंबित्व एक नियतकालिक वर्ण आहे. रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीच्या एका कालावधीत D.I. मेंडेलीव्ह, अल्कली धातूच्या अणूच्या अणू त्रिज्याचे सर्वात मोठे मूल्य. पुढे, Z च्या वाढीसह, त्रिज्याचे मूल्य कमी होते, VIIA गटाच्या घटकाच्या अणूवर किमान पोहोचते, आणि नंतर अक्रिय वायूच्या अणूवर अचानक वाढते आणि नंतर पुढील कालावधीच्या अल्कली धातूच्या अणूवर आणखी वाढते. .

आयनिक त्रिज्या.

आयनांची त्रिज्या संबंधित घटकांच्या अणु त्रिज्यापेक्षा वेगळी असते. अणूंद्वारे इलेक्ट्रॉन्सचे नुकसान त्यांच्या प्रभावी आकारात घट होते आणि जास्त इलेक्ट्रॉन जोडण्यामुळे वाढ होते. म्हणून, सकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनची (केशन) त्रिज्या नेहमीच लहान असते आणि ऋण चार्ज केलेल्या आयनची (आयन) त्रिज्या संबंधित विद्युत तटस्थ अणूच्या त्रिज्यापेक्षा नेहमीच मोठी असते. तर, पोटॅशियम अणूची त्रिज्या 0.236 एनएम आहे आणि के + आयनची त्रिज्या 0.133 एनएम आहे; क्लोरीन अणूची त्रिज्या आणि क्लोराईड आयन Сl - अनुक्रमे 0.099 आणि 0.181 nm च्या समान आहेत. या प्रकरणात, आयनची त्रिज्या अणूच्या त्रिज्यापेक्षा वेगळी असते, आयनचा चार्ज जितका जास्त असतो. उदाहरणार्थ, क्रोमियम अणूची त्रिज्या आणि Cr 2+ आणि Cr 3+ आयन अनुक्रमे 0.127, 0.083 आणि 0.064 nm आहेत.

मुख्य उपसमूहात, अणूंच्या त्रिज्याप्रमाणे समान शुल्काच्या आयनांची त्रिज्या वाढत्या आण्विक चार्जसह वाढते.

आयनीकरण ऊर्जा(धातूच्या गुणधर्मांच्या प्रकटीकरणाचे मोजमाप) म्हणजे अणूपासून इलेक्ट्रॉन वेगळे करण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा.

(Ca 0 - Ca 2+ + 2e - - H).

बाह्य इलेक्ट्रॉन थरावर जितके जास्त इलेक्ट्रॉन असतील तितकी आयनीकरण ऊर्जा जास्त असेल. अणूच्या त्रिज्यामध्ये वाढ झाल्यामुळे, आयनीकरण ऊर्जा कमी होते. हे डावीकडून उजवीकडे कालावधीत धातूच्या गुणधर्मांमधील घट आणि वरपासून खालपर्यंत गटांमध्ये धातू गुणधर्मांमध्ये वाढ स्पष्ट करते. सीझियम (Cs) सर्वात सक्रिय धातू आहे.

इलेक्ट्रॉनसाठी आत्मीयतेची ऊर्जा (नॉन-मेटलिक गुणधर्मांच्या प्रकटीकरणाचे मोजमाप) ही ऊर्जा आहे जी इलेक्ट्रॉनच्या अणूशी संलग्न झाल्यामुळे सोडली जाते (Cl 0 + 1e -> Cl - + H) . बाह्य इलेक्ट्रॉन स्तरावरील इलेक्ट्रॉनच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा वाढते आणि अणूच्या त्रिज्यामध्ये वाढ झाल्यामुळे ती कमी होते. हे डावीकडून उजवीकडे कालावधीत नॉन-मेटॅलिक गुणधर्मांमध्ये वाढ आणि मुख्य उपसमूहांमध्ये वरपासून खालपर्यंत नॉन-मेटलिक गुणधर्मांमधील घट स्पष्ट करते.

इलेक्ट्रॉनसाठी अणूच्या आत्मीयतेची ऊर्जा, किंवा फक्त त्याला इलेक्ट्रॉन आत्मीयता(ε), जोडण्याच्या प्रक्रियेत सोडलेली ऊर्जा असे म्हणतात इलेक्ट्रॉनमुक्त अणू E वर त्याच्या ग्राउंड अवस्थेत त्याचे ऋण आयन E मध्ये रूपांतर होते - (इलेक्ट्रॉनसाठी अणूची आत्मीयता संख्यात्मकदृष्ट्या समान असते, परंतु संबंधित पृथक एकल चार्ज केलेल्या आयनच्या आयनीकरण उर्जेच्या चिन्हात विरुद्ध असते).

E + e - = E - + ε

विद्युत ऋणात्मकता- अणूची रासायनिक गुणधर्म, इतर घटकांच्या अणूंमधून इलेक्ट्रॉन्स स्वतःकडे आकर्षित करण्याच्या रेणूमधील अणूच्या क्षमतेचे परिमाणात्मक वैशिष्ट्य.

सर्वात मजबूत धातूचे गुणधर्म अशा घटकांकडे असतात ज्यांचे अणू सहजपणे इलेक्ट्रॉन दान करतात. त्यांच्या इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीची मूल्ये लहान आहेत (χ ≤ 1).

नॉन-मेटलिक गुणधर्म विशेषतः त्या घटकांमध्ये उच्चारले जातात ज्यांचे अणू ऊर्जावानपणे इलेक्ट्रॉन जोडतात.

नियतकालिक सारणीच्या प्रत्येक कालखंडात, घटकांची विद्युत ऋणात्मकता क्रमिक संख्या (डावीकडून उजवीकडे) वाढल्याने वाढते, नियतकालिक प्रणालीच्या प्रत्येक गटात, क्रमिक संख्येच्या वाढीसह (वरपासून वरपर्यंत) इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी कमी होते. तळाशी).

घटक फ्लोरिन F मध्ये सर्वोच्च आणि घटक आहे सीझियम Cs - 1-6 कालावधीच्या घटकांमधील सर्वात लहान विद्युत ऋणात्मकता.

"

आयनिक क्रिस्टल्समधील आंतरीक अंतराचा अंदाजे अंदाज लावण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या आयनची सशर्त वैशिष्ट्ये (आयोनिक त्रिज्या पहा). I. p ची मूल्ये मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीतील घटकांच्या स्थितीशी नैसर्गिकरित्या संबंधित आहेत. I. p. क्रिस्टल केमिस्ट्रीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात (क्रिस्टल केमिस्ट्री पहा), भू-रासायनिक प्रक्रियेमध्ये आयन प्रतिस्थापनाच्या घटनेचा अभ्यास करताना, भू-रसायनशास्त्रात (भूरसायनशास्त्र पहा) विविध संयुगांच्या क्रिस्टल्सच्या संरचनेची नियमितता प्रकट करणे शक्य करते.

I. p. च्या अर्थाच्या अनेक प्रणाली प्रस्तावित केल्या आहेत. या प्रणाली सामान्यत: खालील निरीक्षणांवर आधारित असतात: AX आणि BX रचनेच्या आयनिक क्रिस्टल्समधील आंतरन्यूक्लियर अंतर A - X आणि B - X मधील फरक, जेथे A आणि B एक धातू आहे, X हा धातू नसलेला आहे, व्यावहारिकरित्या जेव्हा X ची जागा त्याच्या सारख्याच दुसर्‍या नॉन-मेटलने बदलली जाते (उदाहरणार्थ, क्लोरीनची जागा ब्रोमिनने बदलताना), तुलना केलेल्या लवणांमधील समान आयनांची समन्वय संख्या समान असल्यास. यावरून पुढे येते की I. p. ऍडिटीव्हिटीचा गुणधर्म आहे, म्हणजेच प्रायोगिकरित्या निर्धारित केलेले अंतर-आंतरिक अंतर आयनांच्या संबंधित "त्रिज्या" ची बेरीज म्हणून मानले जाऊ शकते. या बेरजेची अटींमध्ये विभागणी नेहमीच कमी-अधिक अनियंत्रित गृहितकांवर आधारित असते. वेगवेगळ्या लेखकांनी प्रस्तावित केलेल्या I.R. प्रणाली मुख्यतः विविध प्रारंभिक गृहितकांच्या वापरामध्ये भिन्न असतात.

सारण्यांमध्ये, ऑक्सिडायझिंग क्रमांकाच्या विविध मूल्यांशी संबंधित I. p. (व्हॅलेन्स पहा) दिले आहेत. जेव्हा त्याची मूल्ये +1 पेक्षा भिन्न असतात, तेव्हा ऑक्सिडेशन क्रमांक अणूंच्या आयनीकरणाच्या वास्तविक डिग्रीशी संबंधित नसतो आणि I. p. आणखी पारंपारिक अर्थ प्राप्त करा, कारण बाँड मोठ्या प्रमाणात निसर्गात सहसंयोजक असू शकतो. I. p ची मूल्ये (Å मध्ये) काही घटकांसाठी (N.V. Belov आणि G.B.Bokiy नुसार): F - 1.33, Cl - 1.81, Br - 1.96, I - 2.20, O 2 - 1 , 36, Li + 0.68, Na - 0.98, K + 1.33, Rb + 1.49, Cs + 1.65, Be 2+ 0.34, Mg 2+ 0.74, Ca 2+ 1.04, Sr 2+ 1.20, Ba 2+ 1.38, Sc 3+ 0.83, Y 3+ 0.97, La.

व्ही. एल. किरीव.

  • - जिवंत पेशी आणि त्याच्या ऑर्गेनेल्सच्या झिल्लीच्या सुप्रामोलेक्युलर प्रणाली, ज्यात लिपोप्रोटीन निसर्ग आहे आणि निवडक प्रदान करते. उत्तीर्ण decomp. पडद्याद्वारे आयन. नायब, Na +, K +, Ca2 + आयनसाठी चॅनेल व्यापक आहेत ...
  • - बायोलमध्ये तयार केलेली आण्विक रचना. पडदा आणि उच्च इलेक्ट्रोकेमच्या दिशेने आयनांचे हस्तांतरण पार पाडणे. संभाव्य...

    जैविक विश्वकोशीय शब्दकोश

  • - अणूंची वैशिष्ट्ये, जी रेणू आणि क्रिस्टल्समधील आंतरपरमाणू अंतरांचा अंदाजे अंदाज लावू शकतात ...

    भौतिक विश्वकोश

  • - अणूंची प्रभावी वैशिष्ट्ये, रेणू आणि क्रिस्टल्समधील आंतरपरमाणू अंतराचा अंदाजे अंदाज लावू शकतात ...

    रासायनिक विश्वकोश

  • - स्फटिक. in-va, to-ryh मध्ये कणांमधील चिकटपणा प्रामुख्याने कारणीभूत असतो. आयनिक बंध...

    रासायनिक विश्वकोश

  • - इलेक्ट्रोस्टॅटिकने एकत्र धरलेल्या दोन विरुद्ध चार्ज केलेले आयन असतात. शक्ती, फैलाव, आयन-द्विध्रुव किंवा काही इतर परस्परसंवाद ...

    रासायनिक विश्वकोश

  • - अणु त्रिज्या पहा...

    रासायनिक विश्वकोश

  • - अणु त्रिज्या पहा...

    रासायनिक विश्वकोश

  • - आयनिक उपकरणे गॅस-डिस्चार्ज उपकरणांसारखीच असतात ...

    तंत्रज्ञानाचा विश्वकोश

  • - लेबेदेव यांनी 1966 मध्ये प्रस्तावित केलेली अणु आकार प्रणाली ...

    भूवैज्ञानिक ज्ञानकोश

  • - गॅस-डिस्चार्ज उपकरणांसारखेच ...

    बिग एनसायक्लोपेडिक पॉलिटेक्निक डिक्शनरी

  • - अणूंची वैशिष्ट्ये, पदार्थांमधील आंतरपरमाण्विक अंतरांचा अंदाजे अंदाज लावू शकतात ...
  • - क्रिस्टल्स ज्यामध्ये कणांचे चिकटणे प्रामुख्याने आयनिकमुळे होते रासायनिक बंध... ते

    ग्रेट सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया

  • - आयनिक क्रिस्टल्समधील आंतरन्यूक्लियर अंतरांचा अंदाजे अंदाज लावण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या आयनची सशर्त वैशिष्ट्ये ...

    ग्रेट सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया

  • - वैशिष्ट्ये जी रेणू आणि क्रिस्टल्समधील आंतरपरमाण्विक अंतरांचा अंदाजे अंदाज लावू शकतात. मुख्यत्वे एक्स-रे स्ट्रक्चरल विश्लेषण डेटावरून निर्धारित केले जाते ...
  • - आयनिक क्रिस्टल्समधील केशन्स आणि आयनच्या केंद्रकांमधील अंतरांची वैशिष्ट्ये ...

    मोठा ज्ञानकोशीय शब्दकोश

पुस्तकांमध्ये "आयोनिक त्रिज्या".

लिथियम-आयन बॅटरी

गावातील माजी नागरिक या पुस्तकातून. सर्वोत्तम पाककृतीउपनगरीय जीवनासाठी लेखक काश्कारोव्ह आंद्रे

लिथियम-आयन बॅटरी लिथियम-आयन (ली-आयन) बॅटरी कमी तापमानात चांगली कामगिरी करतात. बहुतेक उत्पादक या प्रकारची बॅटरी -20 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत खाली निर्दिष्ट करतात, तर कमी लोड अंतर्गत बॅटरी त्यांच्या क्षमतेच्या 70% पर्यंत देण्यास सक्षम असतात.

A3.4. लिथियम-आयन लॅपटॉप बॅटरी कशी साठवायची. अनेक शिफारसी

मॉडर्न अपार्टमेंट प्लंबर, बिल्डर आणि इलेक्ट्रिशियन या पुस्तकातून लेखक काश्कारोव्ह आंद्रे पेट्रोविच

A3.4. लिथियम-आयन लॅपटॉप बॅटरी कशी साठवायची. काही शिफारसी बॅटरी + 15 ° से आणि + 35 ° से तापमानात सामान्य हवेच्या आर्द्रतेसह चार्ज केलेल्या संग्रहित केल्या पाहिजेत; कालांतराने, बॅटरी थोडीशी सेल्फ-डिस्चार्ज होते, जरी ती वेगळी साठवली गेली असली तरीही

अणु त्रिज्या

बिग या पुस्तकातून सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया(एटी) लेखकाचे TSB

आयनिक क्रिस्टल्स

TSB

आयनिक उपकरणे

लेखकाच्या ग्रेट सोव्हिएट एनसायक्लोपीडिया (IO) या पुस्तकातून TSB

आयनिक त्रिज्या

लेखकाच्या ग्रेट सोव्हिएट एनसायक्लोपीडिया (IO) या पुस्तकातून TSB

२.४.१. लिथियम-आयन बॅटरी

लेखकाच्या पुस्तकातून

२.४.१. लिथियम आयन बॅटर्‍या लिथियम आयन बॅटर्‍या डिव्‍हाइस मार्केटमध्‍ये पोझिशन मिळवतात मोबाइल संप्रेषण... हे त्यांच्या फायद्यांमुळे आहे जसे की: विद्युत उर्जेची उच्च घनता (समान आकाराच्या NiCd बॅटरीपेक्षा दुप्पट मोठी आणि त्यामुळे दुप्पट लहान

आयनिक आणि लेसर स्थापना

प्रश्न आणि उत्तरांमधील इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन नियम पुस्तकातून [अभ्यासासाठी आणि ज्ञान चाचणीची तयारी करण्यासाठी मार्गदर्शक] लेखक क्रॅस्निक व्हॅलेंटाईन विक्टोरोविच

आयनिक आणि लेसर स्थापना प्रश्न. आयन आणि लेसर इंस्टॉलेशन्सची व्यवस्था आणि स्थान कसे असावे? ते एकत्र केले जाणे आवश्यक आहे, आणि त्यांच्या रचनांमध्ये समाविष्ट केलेले ब्लॉक्स हे नियंत्रण आणि मोजमाप सर्किट्सची आवाज प्रतिकारशक्ती सुनिश्चित करणारे उपाय लक्षात घेऊन ठेवले पाहिजेत.

लिथियम-आयन (ली-आयन) बॅटरी

पॉवर सोर्सेस या पुस्तकातून आणि चार्जिंग डिव्हाइसलेखक

लिथियम-आयन (ली-आयन) बॅटरी लिथियम हा सर्वात हलका धातू आहे, परंतु त्याच वेळी त्याच्याकडे अत्यंत नकारात्मक इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता देखील आहे. यामुळे, लिथियम सर्वोच्च सैद्धांतिक विशिष्ट द्वारे दर्शविले जाते विद्युत ऊर्जा... दुय्यम स्रोत

एन अंतर्गत पासून. येथे आयनिक बंधांसह रेणूंचे निरीक्षण करणे कठीण आहे, आणि त्याच वेळी, आयनिक क्रिस्टल्स बनवणारी संयुगे मोठ्या संख्येने ओळखली जातात, नंतर जेव्हा आयनिक त्रिज्या येतात, तेव्हा ही जवळजवळ नेहमीच क्रिस्टल्समधील आयनची त्रिज्या असते. 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीपासून क्रिस्टल्समधील अंतरण क्ष-किरण विवर्तन वापरून मोजले गेले आहे, आता ही एक अचूक आणि नियमित पद्धत आहे, मोठ्या प्रमाणात विश्वसनीय डेटा आहे. परंतु आयनिक त्रिज्या ठरवताना, सहसंयोजकांसाठी समान समस्या उद्भवते: शेजारच्या केशन्स आणि आयनमधील अंतराचे विभाजन कसे करावे?

म्हणून, कमीत कमी एका आयनसाठी स्वतंत्र, सामान्यतः ionic radii ची गणना केलेली मूल्ये वापरणे आवश्यक आहे. या गणनेत अंतर्निहित गृहितके साधारणपणे व्यवस्थित आहेत. तर, पॉलिंग आयनिक त्रिज्या या लोकप्रिय प्रणालीमध्ये, R K + = 1.33 Å आणि R C l - = 1.81 Å ही मूल्ये वापरली जातात.

तक्ता 18

आयनिक त्रिज्या, Å मध्ये

नोंद.होल्श्मिट (जी) आणि पॉलिंग (पी) नुसार आयनिक त्रिज्यांचे मूल्य - कॉटन एफ., विल्किन्सन जे., आधुनिक अकार्बनिक रसायनशास्त्र; शॅनन-प्रुइट (III) नुसार - M. Kh. Karapetiants, S. I. Drakin च्या पाठ्यपुस्तकातून.

आयनिकसह प्रभावी त्रिज्यांचे बर्‍याच मोठ्या संख्येने प्रणाली (स्केल) ज्ञात आहेत. हे स्केल काही प्रारंभिक गृहीतकांमध्ये भिन्न आहेत. बर्‍याच काळापासून, गोल्डश्मिट आणि पॉलिंग स्केल क्रिस्टल रसायनशास्त्र आणि भू-रसायनशास्त्रात लोकप्रिय होते. Bocky, Ingold, Melvin-Hughes, Slater आणि इतरांचे स्केल ज्ञात आहेत. व्ही अलीकडच्या काळातभौतिकशास्त्रज्ञ शॅनन आणि प्रुइट (1969) यांनी प्रस्तावित केलेले स्केल, ज्यामध्ये आयनांच्या केंद्रांना जोडणार्‍या रेषेवर आयनांमधील सीमा हा किमान इलेक्ट्रॉन घनतेचा बिंदू मानला जातो, तो व्यापक झाला. टेबल 18 तीन वेगवेगळ्या स्केलवर अनेक आयनिक त्रिज्यांचे मूल्य दर्शविते.

प्रभावी आयनिक त्रिज्या वापरताना, या मूल्यांची परंपरागतता समजून घेतली पाहिजे. म्हणून, पंक्तींमधील त्रिज्याची तुलना करताना, कोणत्याही एका स्केलवर त्रिज्या ची मूल्ये वापरणे स्वाभाविकपणे योग्य आहे, वेगवेगळ्या तराजूंमधून वेगवेगळ्या आयनांसाठी घेतलेल्या मूल्यांची तुलना करणे पूर्णपणे चुकीचे आहे.

प्रभावी त्रिज्या समन्वय क्रमांकावर अवलंबून असतात, ज्यामध्ये पूर्णपणे भौमितिक कारणांचा समावेश होतो. तक्त्यामध्ये दिले आहे. 18 डेटा NaCl प्रकारच्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरचा संदर्भ देतो, म्हणजेच CN = 6 सह. भूमितीमुळे, 12, 8, आणि 4 च्या CN सह आयनांची त्रिज्या निश्चित करण्यासाठी, त्यांचा 1.12, 1.03 ने गुणाकार केला पाहिजे. , आणि 0.94, अनुक्रमे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की समान कंपाऊंडसाठी देखील (बहुरूपी संक्रमणासह), आंतरपरमाण्विक अंतरातील वास्तविक बदलामध्ये, भौमितिक योगदानाव्यतिरिक्त, बाँडच्या स्वरूपातील बदलाशी संबंधित बदल समाविष्ट असेल. म्हणजे, "रासायनिक योगदान". साहजिकच, या योगदानाला cation आणि anion मध्ये वेगळे करण्याची समस्या पुन्हा उद्भवते. परंतु हे बदल सामान्यतः क्षुल्लक असतात (जर आयनिक बॉण्ड राहिले तर).

PS च्या बाजूने त्रिज्या बदलण्याचे नियमन करणारे मुख्य कायदे, ज्याची चर्चा से. ऑर्बिटल साठी 2.4 आणि सहसंयोजक त्रिज्या साठी उच्च ionic साठी देखील वैध आहेत. तथापि, तक्ता 18 वरून पाहिल्याप्रमाणे प्रभावी आयनिक त्रिज्या ची विशिष्ट मूल्ये लक्षणीयरीत्या भिन्न असू शकतात. हे लक्षात घेतले पाहिजे की नंतरच्या आणि, बहुधा, अधिक वास्तववादी शॅनन – प्रूट प्रणालीनुसार, कॅशन त्रिज्या, एक नियम म्हणून, मोठ्या आहेत, आणि आयन त्रिज्या त्यांच्या पारंपारिक मूल्यांपेक्षा लहान आहेत (जरी आयसोइलेक्ट्रॉनिक केशन अजूनही जास्त आहेत. anions पेक्षा "लहान").

आयनचा आकार न्यूक्लियसमध्ये बाह्य इलेक्ट्रॉनच्या आकर्षणाच्या शक्तीद्वारे निर्धारित केला जातो, तर स्क्रीनिंगमुळे न्यूक्लियसचा प्रभावी चार्ज खऱ्यापेक्षा कमी असतो (विभाग 2.2.2 पहा). म्हणून, केशन्सची परिभ्रमण त्रिज्या लहान आहेत आणि ज्यापासून ते तयार झाले त्या तटस्थ अणूंपेक्षा आयन मोठे आहेत. टेबल 19 तटस्थ अणू आणि आयनांच्या परिभ्रमण त्रिज्याशी गोल्डश्मिट (या. उगाई यांच्या पाठ्यपुस्तकातून) नुसार प्रभावी आयनिक त्रिज्याशी तुलना करते. अणू आणि आयनमधील ऑर्बिटल त्रिज्यामधील फरक कॅशन्ससाठी आयनच्या तुलनेत खूप जास्त आहे, कारण टेबलमध्ये सूचीबद्ध केलेल्या अणूंसाठी, कॅशन्सच्या निर्मिती दरम्यान बाह्य थरातील सर्व इलेक्ट्रॉन काढून टाकले जातात आणि स्तरांची संख्या कमी होते. एक करून ही परिस्थिती इतर अनेक (जरी सर्वच नाही) सामान्य कॅशनसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. जेव्हा, उदाहरणार्थ, F anion तयार होते, तेव्हा इलेक्ट्रॉन स्तरांची संख्या बदलत नाही आणि त्रिज्या क्वचितच वाढते.

तक्ता 19

कक्षीय आणि प्रभावी त्रिज्या यांची तुलना

जरी दोन पारंपारिक मूल्यांची तुलना, परिभ्रमण आणि प्रभावी त्रिज्या, दुप्पट सशर्त असली तरी, हे लक्षात घेणे मनोरंजक आहे की प्रभावी आयनिक त्रिज्या (वापरल्या जाणार्‍या स्केलची पर्वा न करता) आयनांच्या कक्षीय त्रिज्यापेक्षा कित्येक पटीने मोठी आहेत. वास्तविक आयनिक क्रिस्टल्समधील कणांची स्थिती मुक्त नॉन-इंटरॅक्टिंग आयनपेक्षा लक्षणीय भिन्न असते, जे समजण्यासारखे आहे: क्रिस्टल्समध्ये, प्रत्येक आयन वेढलेला असतो आणि सहा ते आठ (किमान चार) विरुद्ध आयनांशी संवाद साधतो. विनामूल्य दुप्पट चार्ज केलेले (आणि त्याहूनही अधिक गुणाकार केलेले) आयन अजिबात अस्तित्वात नाहीत; गुणाकारित आयनांची स्थिती से. मध्ये चर्चा केली जाईल. ५.२.

आयसोइलेक्ट्रॉनिक कणांच्या शृंखलामध्ये, आयनच्या सकारात्मक शुल्काच्या वाढीसह प्रभावी आयनिक त्रिज्या कमी होईल (R Mg 2+< R Na + < R F - и т. п.), как и орбитальные радиусы (разумеется, сравнение корректно в пределах одной и той же шкалы).

उदात्त वायूंच्या इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशनसह आयनांची त्रिज्या बाह्य थरातील d- किंवा f-इलेक्ट्रॉन असलेल्या आयनांपेक्षा लक्षणीयरीत्या मोठी असते. उदाहरणार्थ, K + ची त्रिज्या (Goldschmidt स्केलवर) 1.33 Å आहे आणि त्याच 4थ्या कालावधीतील Cu + 0.96 Å आहे; Ca 2+ आणि Cu 2+ साठी फरक 0.99 आणि 0.72 Å आहे, Rb + आणि Ag + 1.47 आणि 1.13 Å साठी, अनुक्रमे, इ. याचे कारण असे आहे की s- आणि p- घटकांपासून d- घटकांकडे जात असताना, इलेक्ट्रॉनच्या थरांची संख्या जपली जात असताना विभक्त शुल्क लक्षणीय वाढते आणि न्यूक्लियसद्वारे इलेक्ट्रॉनचे आकर्षण वाढते. या प्रभावाला म्हणतात डी - कॉम्प्रेशन ; ते स्वतःला सर्वात स्पष्टपणे f-घटकांसाठी प्रकट करते, ज्यासाठी ते म्हणतात लॅन्थॅनॉइड कॉम्प्रेशन : आयनिक त्रिज्या लॅन्थानाइड फॅमिलीमध्ये Ce 3+ साठी 1.15 Å वरून Lu 3+ (शॅनन – प्रुइट स्केल) साठी 1.00 Å पर्यंत कमी होते. से. मध्ये आधीच नमूद केल्याप्रमाणे. 4.2, त्रिज्या कमी झाल्यामुळे अधिक ध्रुवीकरण प्रभाव आणि कमी ध्रुवीकरणक्षमता होते. तथापि, 18-इलेक्ट्रॉन शेल (Zn 2+, Cd 2+, Hg 2+, Ag +, इ.) असलेल्या आयनांमध्ये नोबल गॅस शेल असलेल्या आयनांच्या तुलनेत जास्त ध्रुवीकरणक्षमता असते. आणि जर नोबल गॅस शेल असलेल्या क्रिस्टल्समध्ये (NaF, MgCl 2, इ.) ध्रुवीकरण मुख्यतः एकतर्फी असेल (केशन्सच्या क्रियेखाली आयन ध्रुवीकरण केले जातात), तर 18-इलेक्ट्रॉनसाठी कॅशनच्या ध्रुवीकरणामुळे अतिरिक्त ध्रुवीकरण प्रभाव दिसून येतो. anions द्वारे, ज्यामुळे त्यांच्या परस्परसंवादात वाढ होते, बंध मजबूत होतात, आंतरपरमाणू अंतर कमी होते. उदाहरणार्थ, Ag + ची शॅनन – प्रुइट आयनिक त्रिज्या 1.29 Å आहे, जी Na + आणि K + साठी अनुक्रमे 1.16 आणि 1.52 Å शी तुलना करता येते. परंतु अतिरिक्त ध्रुवीकरणाच्या प्रभावामुळे, AgCl (2.77 Å) मधील आंतरपरमाण्विक अंतर NaCl (2.81 Å) पेक्षा कमी आहे. (हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की हा प्रभाव थोड्या वेगळ्या स्थितीतून स्पष्ट केला जाऊ शकतो - AgCl च्या बाँडमध्ये सहसंयोजक योगदानामध्ये वाढ, परंतु मोठ्या प्रमाणात ते एकच आहे.)

आम्हाला पुन्हा एकदा आठवण करून द्या की वास्तविक पदार्थांमध्ये 3 युनिट्सपेक्षा जास्त चार्ज असलेले कोणतेही मोनाटोमिक आयन नाहीत. SGSE; साहित्यात दिलेल्या त्यांच्या त्रिज्येची सर्व मूल्ये मोजली जातात. उदाहरणार्थ, КСlО 4 मधील क्लोरीनची प्रभावी त्रिज्या (+7) सहसंयोजक त्रिज्या (बहुतेक स्केलवर 0.99) मूल्याच्या जवळ आहे आणि बोकीच्या मते, आयनिक त्रिज्या (R С l 7+ = 0.26 Å) पेक्षा खूप मोठी आहे, इंगोल्ड नुसार 0.49 Å) ...

पदार्थांमध्ये फ्री प्रोटॉन एच + नाही, ज्याचा ध्रुवीकरण प्रभाव, त्याच्या अति-लहान आकारामुळे, प्रचंड असेल. म्हणून, प्रोटॉन नेहमी काही रेणूंवर स्थानिकीकृत केला जातो - उदाहरणार्थ, पाण्यावर, "सामान्य" आकाराचे पॉलीएटॉमिक आयन H 3 O + बनवते.



वाचण्याची शिफारस केली