ขนาดไอออน รัศมีไอออนิกและคริสตัล รัศมีไอออนิก Shannon ionic radii

ปัญหาของรัศมีไอออนเป็นหนึ่งในปัญหาหลักในวิชาเคมีเชิงทฤษฎีและคำศัพท์เอง "รัศมีไอออนิก" และ " รัศมีคริสตัล" การกำหนดลักษณะมิติที่สอดคล้องกัน เป็นผลมาจากแบบจำลองไอออนิก-โควาเลนต์ของโครงสร้าง ปัญหาของรัศมีส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในกรอบของเคมีโครงสร้าง (เคมีคริสตัล)

แนวคิดนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองหลังจากการค้นพบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดย M. Laue (1912) คำอธิบายของเอฟเฟกต์การเลี้ยวเบนใกล้เคียงกับจุดเริ่มต้นของการพัฒนาแบบจำลองไอออนิกในผลงานของ R. Kossel และ M. Born ต่อจากนั้นพบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน นิวตรอน และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์โครงสร้างสมัยใหม่หลายวิธี (เอ็กซ์เรย์ นิวตรอน การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน ฯลฯ) แนวความคิดของรัศมีมีบทบาทชี้ขาดในการก่อตัวของแนวคิดเรื่องพลังงานขัดแตะ ทฤษฎีการบรรจุที่ใกล้เคียงที่สุด มีส่วนทำให้เกิดกฎ Magnus - Goldschmidt กฎของ Goldschmidt - Fersmann isomorphism เป็นต้น

ย้อนกลับไปในช่วงต้นปี ค.ศ. 1920 สองสัจพจน์ถูกนำมาใช้: ในการพกพา (การถ่ายโอน) ของไอออนจากโครงสร้างหนึ่งไปยังอีกโครงสร้างหนึ่งและความคงตัวของขนาด ดูเหมือนค่อนข้างสมเหตุสมผลที่จะใช้เป็นรัศมีครึ่งหนึ่งของระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ที่สั้นที่สุดในโลหะ (Bragg, 1920) ต่อมา (ฮักกินส์, สเลเตอร์) มีความสัมพันธ์กันระหว่าง รัศมีอะตอมและระยะทางถึงจุดสูงสุดของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของวาเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมที่สอดคล้องกัน

ปัญหา รัศมีไอออนิก (r yup) ค่อนข้างซับซ้อนกว่า ในผลึกไอออนิกและโควาเลนต์ ตามข้อมูลของการวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์ พบสิ่งต่อไปนี้: (1) การเปลี่ยนแปลงบางอย่างของความหนาแน่นคาบเกี่ยวกันเป็นอะตอมที่มีไฟฟ้ามากขึ้น รวมทั้ง (2) ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนขั้นต่ำบน สายสื่อสาร (เปลือกอิเล็กตรอนของไอออนในระยะใกล้ควรผลักกัน) ค่าต่ำสุดนี้สามารถสันนิษฐานได้ว่าเป็นพื้นที่สัมผัสระหว่างไอออนแต่ละตัวจากตำแหน่งที่สามารถวัดรัศมีได้ อย่างไรก็ตาม จากข้อมูลโครงสร้างเกี่ยวกับระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ เป็นไปไม่ได้ที่จะหาวิธีกำหนดการมีส่วนร่วมของไอออนแต่ละตัวและด้วยเหตุนี้ วิธีการคำนวณรัศมีไอออนิก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องระบุอย่างน้อยรัศมีของหนึ่งไอออนหรืออัตราส่วนของรัศมีของไอออน ดังนั้นในปี ค.ศ. 1920 มีการเสนอเกณฑ์จำนวนหนึ่งสำหรับคำจำกัดความดังกล่าว (Lande, Pauling, Goldschmidt, ฯลฯ ) และสร้างระบบต่าง ๆ ของไอออนิกและรัศมีอะตอม (Ahrens, Goldschmidt, Bokii, Zachariazen, Pauling) (ในแหล่งในประเทศ ปัญหาอธิบาย ในรายละเอียดโดย VI Lebedev, VS . Urusov และ B.K. Weinstein)

ปัจจุบันระบบที่เชื่อถือได้มากที่สุดของรัศมีไอออนิกของแชนนอนและพรูอิทได้รับการพิจารณาซึ่งรัศมีไอออนิก F “(r f0W F" = 1.19 A) และ O 2_ (r f0W О 2- = 1.26 A) (ในเอกสารโดย BK Vainshtein เหล่านี้เรียกว่ากายภาพ) ชุดของค่ารัศมีสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของระบบธาตุสำหรับสถานะออกซิเดชันและหมายเลขประสานงานต่างๆ เช่นเดียวกับไอออนของโลหะทรานซิชันและสำหรับสถานะการหมุนต่างๆ (ค่า ของรัศมีไอออนขององค์ประกอบทรานซิชันสำหรับการประสานงานหมายเลข 6 อยู่ในระบบนี้ให้ความแม่นยำในการคำนวณระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ในสารประกอบไอออนิกส่วนใหญ่ (ฟลูออไรด์และเกลือออกซิเจน) ที่ 0.01 A และทำให้สามารถประมาณค่าของ รัศมีไอออนที่ไม่มีข้อมูลโครงสร้าง พรูอิทในปี พ.ศ. 2531 คำนวณรัศมีที่ไม่รู้จักในเวลานั้นสำหรับไอออน NS- โลหะทรานซิชันในสถานะออกซิเดชันสูง สอดคล้องกับข้อมูลการทดลองที่ตามมา

ตารางที่3.1

รัศมีไอออนบางส่วน r (ตามแชนนอนและพรูอิท) ขององค์ประกอบทรานซิชัน (CN 6)

0.7 5 LS

ท้ายตาราง. 3.1



							0.75 lls

ที่ KCH 4 ; NS CV 2; แอลเอส -สถานะการหมุนต่ำ Hs- สถานะการหมุนสูง

คุณสมบัติที่สำคัญของรัศมีไอออนิกคือต่างกันประมาณ 20% เมื่อเปลี่ยนจำนวนการประสานงานโดยสองหน่วย การเปลี่ยนแปลงเดียวกันโดยประมาณเกิดขึ้นเมื่อสถานะออกซิเดชันเปลี่ยนแปลงไปสองหน่วย สปิน "ครอสโอเวอร์"

รัศมีอิออน- ค่าใน Å แสดงลักษณะขนาดของไอออนบวกและไอออนไอออน ขนาดเฉพาะของไอออนทรงกลมที่ใช้คำนวณระยะทางระหว่างอะตอมในสารประกอบไอออนิก แนวคิดของรัศมีไอออนิกมีพื้นฐานอยู่บนสมมติฐานที่ว่าขนาดของไอออนไม่ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโมเลกุลที่พวกมันเข้าไป โดยได้รับอิทธิพลจากจำนวนเปลือกอิเล็กตรอนและความหนาแน่นของอะตอมและไอออนในโครงผลึก

ขนาดของไอออนขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ด้วยประจุไอออนคงที่โดยการเพิ่มเลขลำดับ (และด้วยเหตุนี้ ประจุนิวเคลียร์) รัศมีไอออนิกจะลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เห็นได้ชัดเจนในชุดของแลนทาไนด์ โดยที่รัศมีไอออนิกเปลี่ยนแบบโมโนโทนจาก 117 น. สำหรับ (La3 +) เป็น 100 น. (Lu3 +) โดยมีค่าประสานงานเท่ากับ 6 เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าการบีบอัดแลนทาไนด์

ในกลุ่มขององค์ประกอบ รัศมีไอออนิกโดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นตามหมายเลขซีเรียลที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม สำหรับองค์ประกอบ d ของช่วงที่สี่และห้า เนื่องจากการบีบอัดแลนทาไนด์ รัศมีไอออนิกก็ลดลงได้ (เช่น ตั้งแต่ 73 น. สำหรับ Zr4 + ถึง 72 น. สำหรับ Hf4 + โดยมีหมายเลขประสานงาน 4) .

ในช่วงเวลานั้นมีการลดลงอย่างเห็นได้ชัดในรัศมีไอออนิกที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนไปยังนิวเคลียสพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของประจุของนิวเคลียสและประจุของไอออนพร้อมกัน: 116 น. สำหรับ Na +, 86 pm สำหรับ Mg2 +, 68 pm สำหรับ Al3 + (การประสานงานหมายเลข 6) ด้วยเหตุผลเดียวกัน การเพิ่มขึ้นของประจุไอออนทำให้รัศมีไอออนิกลดลงสำหรับองค์ประกอบเดียว: Fe2 + 77 pm, Fe3 + 63 pm, Fe6 + 39 pm (การประสานงานหมายเลข 4)

การเปรียบเทียบรัศมีไอออนสามารถทำได้เฉพาะกับจำนวนการประสานงานเดียวกันเท่านั้น เนื่องจากจะส่งผลต่อขนาดของไอออนเนื่องจากแรงผลักระหว่างตัวต้าน เห็นได้อย่างชัดเจนในตัวอย่างของ Ag + ion; รัศมีไอออนิกของมันคือ 81, 114 และ 129 น. สำหรับหมายเลขพิกัด 2, 4 และ 6 ตามลำดับ
โครงสร้างของสารประกอบไอออนิกในอุดมคติ เนื่องจากการดึงดูดสูงสุดระหว่างไอออนที่ไม่เหมือนกับไอออนและการขับไล่ขั้นต่ำของไอออนที่เหมือนกัน ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของรัศมีไอออนของไอออนบวกและแอนไอออน สิ่งนี้สามารถแสดงได้ด้วยโครงสร้างทางเรขาคณิตอย่างง่าย

รัศมีไอออนิกขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ประจุและขนาดของนิวเคลียส จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอน และความหนาแน่นของปฏิกิริยาที่เกิดจากปฏิกิริยาของคูลอมบ์ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2466 แนวคิดนี้ได้รับการเข้าใจว่าเป็นรัศมีไอออนิกที่มีประสิทธิผล Goldschmidt, Ahrens, Bokiy และคนอื่น ๆ ได้สร้างระบบของรัศมีไอออนิก แต่พวกมันทั้งหมดมีคุณภาพเหมือนกัน กล่าวคือ ไพเพอร์ในตัวมันมักจะเล็กกว่าแอนไอออนมาก (ยกเว้น Rb +, Cs +, Ba 2+ และ Ra 2+ เทียบกับ O 2- และ F-) สำหรับรัศมีเริ่มต้นในระบบส่วนใหญ่ ใช้ขนาดของรัศมี K + = 1.33 Å ส่วนที่เหลือทั้งหมดคำนวณจากระยะห่างระหว่างอะตอมในสารประกอบเฮเทอโรอะตอมิก ซึ่งถือเป็นไอออนิกตามประเภทของเคมี การสื่อสาร. ในปี 1965 ในสหรัฐอเมริกา (Waber, Grower) และในปี 1966 ในสหภาพโซเวียต (Bratsev) ผลลัพธ์ของการคำนวณควอนตัมกลของขนาดของไอออนได้รับการตีพิมพ์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริงแล้วไพเพอร์มีขนาดเล็กกว่า อะตอมที่สอดคล้องกันและแอนไอออนแทบไม่ต่างกันในขนาดจากอะตอมที่สอดคล้องกัน ผลลัพธ์นี้สอดคล้องกับกฎของโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนและแสดงให้เห็นว่าตำแหน่งเริ่มต้นที่ใช้ในการคำนวณรัศมีไอออนที่มีประสิทธิผลนั้นผิดพลาด รัศมีไอออนในวงโคจรไม่เหมาะสำหรับการประมาณระยะทางระหว่างอะตอม ระยะหลังคำนวณตามระบบรัศมีไอออนิก-อะตอม

จากการพิจารณาแก่นแท้ทางกายภาพ กฎหมายเป็นระยะเป็นไปตามนั้น การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของธาตุเป็นระยะเชื่อมต่อกับ โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์อะตอมซึ่งตามกฎของกลศาสตร์คลื่นก็เปลี่ยนแปลงเป็นระยะเช่นกัน การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบเป็นระยะตลอดจนการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติต่าง ๆ ของสารที่ง่ายและซับซ้อนนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติของออร์บิทัลของอะตอม

ข้อสรุปที่สำคัญที่สุดต่อไปจากการวิเคราะห์ข้อมูลที่ระบุในตารางที่ 6 เป็นข้อสรุปเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในลักษณะของการเติมระดับพลังงานภายนอกด้วยอิเล็กตรอนซึ่งเป็นสาเหตุ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของธาตุเป็นระยะและสายสัมพันธ์ของพวกเขา

รัศมีอะตอมคือรัศมีของทรงกลมที่มีนิวเคลียสของอะตอมและมีความหนาแน่น 95% ของเมฆอิเล็กตรอนทั้งหมดที่อยู่รอบนิวเคลียส นี่เป็นแนวคิดแบบมีเงื่อนไข เนื่องจาก เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนทำให้เราสามารถตัดสินขนาดของอะตอมได้

ค่าตัวเลขของรัศมีอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ หาได้จากการทดลองโดยการวิเคราะห์ความยาวของพันธะเคมี กล่าวคือ ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่เชื่อมต่อถึงกัน รัศมีอะตอมมักจะแสดงเป็นนาโนเมตร (นาโนเมตร), 1 นาโนเมตร = 10 –9 ม., พิโกเมตร (pm), 13.00 น. = 10 –12 ม. หรืออังสตรอม (A), 1 A = 10 –10 ม.

การพึ่งพารัศมีอะตอมต่อประจุของนิวเคลียสอะตอม Z มีลักษณะเป็นคาบ ภายในช่วงหนึ่งของระบบธาตุเคมี D.I. Mendeleev ค่าสูงสุดของรัศมีอะตอมของอะตอมโลหะอัลคาไล นอกจากนี้ ด้วยการเพิ่มขึ้นของ Z ค่าของรัศมีจะลดลง ถึงค่าต่ำสุดที่อะตอมขององค์ประกอบของกลุ่ม VIIA จากนั้นเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันที่อะตอมของก๊าซเฉื่อย และจากนั้นมากยิ่งขึ้นที่อะตอมโลหะอัลคาไลของ งวดหน้า.

รัศมีอิออน.

รัศมีของไอออนแตกต่างจากรัศมีอะตอมของธาตุที่เกี่ยวข้อง การสูญเสียอิเล็กตรอนโดยอะตอมทำให้ขนาดที่มีประสิทธิภาพลดลงและการเพิ่มอิเล็กตรอนส่วนเกินนำไปสู่การเพิ่มขึ้น ดังนั้นรัศมีของไอออนที่มีประจุบวก (ไอออนบวก) จึงมีขนาดเล็กกว่าเสมอ และรัศมีของไอออนที่มีประจุลบ (ประจุลบ) จะมากกว่ารัศมีของอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเสมอกัน ดังนั้นรัศมีของอะตอมโพแทสเซียมคือ 0.236 นาโนเมตรและรัศมีของ K + ไอออนคือ 0.133 นาโนเมตร รัศมีของอะตอมคลอรีนและคลอไรด์ไอออนСl - เท่ากับ 0.099 และ 0.181 นาโนเมตรตามลำดับ ในกรณีนี้ รัศมีของไอออนจะแตกต่างจากรัศมีของอะตอมมากเท่าใด ประจุของไอออนก็จะยิ่งมากขึ้น ตัวอย่างเช่น รัศมีของอะตอมโครเมียมและไอออน Cr 2+ และ Cr 3+ คือ 0.127, 0.083 และ 0.064 นาโนเมตรตามลำดับ

ภายในกลุ่มย่อยหลัก รัศมีของไอออนที่มีประจุเดียวกัน เช่น รัศมีของอะตอม จะเพิ่มขึ้นตามประจุนิวเคลียร์ที่เพิ่มขึ้น

พลังงานไอออไนซ์(การวัดการแสดงคุณสมบัติของโลหะ) คือพลังงานที่จำเป็นในการแยกอิเล็กตรอนออกจากอะตอม

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

ยิ่งอิเล็กตรอนบนชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกมาก พลังงานไอออไนเซชันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อรัศมีของอะตอมเพิ่มขึ้น พลังงานไอออไนซ์จะลดลง สิ่งนี้อธิบายการลดลงของคุณสมบัติของโลหะในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวาและการเพิ่มขึ้นของคุณสมบัติของโลหะในกลุ่มจากบนลงล่าง ซีเซียม (Cs) เป็นโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด

พลังงานความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน (การวัดการแสดงสมบัติที่ไม่ใช่โลหะ) คือพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการเกาะติดกับอะตอมของอิเล็กตรอน (Cl 0 + 1e - -> Cl - + H) . ด้วยการเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนบนชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอก พลังงานความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น และเมื่อรัศมีของอะตอมเพิ่มขึ้น จะลดลง สิ่งนี้อธิบายการเพิ่มขึ้นของคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวา และการลดลงของคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะในกลุ่มย่อยหลักจากบนลงล่าง

พลังงานความสัมพันธ์ของอะตอมต่ออิเล็กตรอนหรือแค่เขา ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน(ε) เรียกว่า พลังงานที่ปล่อยออกมาในกระบวนการยึดติด อิเล็กตรอนกับอะตอม E อิสระในสถานะพื้นดินโดยเปลี่ยนเป็นไอออนลบ E - (ความสัมพันธ์ของอะตอมสำหรับอิเล็กตรอนมีค่าเท่ากันในเชิงตัวเลข แต่ตรงกันข้ามในเครื่องหมายของพลังงานไอออไนเซชันของประจุลบที่มีประจุเดี่ยวที่สอดคล้องกัน)

E + e - = E - + ε

อิเล็กโตรเนกาติวิตี- คุณสมบัติทางเคมีของอะตอม ซึ่งเป็นลักษณะเชิงปริมาณของความสามารถของอะตอมในโมเลกุลในการดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมของธาตุอื่นมายังตัวเอง

คุณสมบัติของโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดนั้นถูกครอบครองโดยองค์ประกอบเหล่านั้นซึ่งอะตอมสามารถบริจาคอิเล็กตรอนได้อย่างง่ายดาย ค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้มีขนาดเล็ก (χ ≤ 1)

คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะนั้นเด่นชัดเป็นพิเศษในองค์ประกอบเหล่านั้นซึ่งอะตอมจะยึดอิเล็กตรอนอย่างกระฉับกระเฉง

ในแต่ละช่วงเวลาของตารางธาตุ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของธาตุจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนลำดับที่เพิ่มขึ้น (จากซ้ายไปขวา) ในแต่ละกลุ่มของระบบธาตุ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะลดลงเมื่อเลขลำดับเพิ่มขึ้น (จากบนเป็น ล่าง).

ธาตุ ฟลูออรีน F มีสูงสุดและองค์ประกอบ ซีเซียม Cs - อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่เล็กที่สุดในองค์ประกอบ 1-6 คาบ

ลักษณะตามเงื่อนไขของไอออนที่ใช้ในการประมาณระยะทางระหว่างนิวเคลียร์อย่างคร่าวๆ ในผลึกไอออนิก (ดู รัศมีไอออนิก) ค่าของ I. p. มีความเกี่ยวข้องตามธรรมชาติกับตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบธาตุของ Mendeleev ไอ.พี. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีคริสตัล (ดู เคมีคริสตัล) ทำให้สามารถเปิดเผยความสม่ำเสมอของโครงสร้างของผลึกของสารประกอบต่างๆ ในธรณีเคมี (ดู ธรณีเคมี) เมื่อศึกษาปรากฏการณ์การแทนที่ไอออนในกระบวนการธรณีเคมี ฯลฯ

มีการเสนอระบบความหมายของ I. p. หลายระบบ ระบบเหล่านี้มักจะอิงจากการสังเกตต่อไปนี้: ความแตกต่างระหว่างระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ A - X และ B - X ในผลึกไอออนิกขององค์ประกอบ AX และ BX โดยที่ A และ B เป็นโลหะ X เป็นอโลหะ ในทางปฏิบัติจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อ X ถูกแทนที่ด้วยอโลหะอื่นที่คล้ายคลึงกัน ( ตัวอย่างเช่น เมื่อแทนที่คลอรีนด้วยโบรมีน) หากจำนวนไอออนที่คล้ายคลึงกันในเกลือที่เปรียบเทียบเท่ากัน จากนี้ไป I. p. มีคุณสมบัติของการเติมนั่นคือระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ที่กำหนดโดยการทดลองถือได้ว่าเป็นผลรวมของ "รัศมี" ที่สอดคล้องกันของไอออน การแบ่งผลรวมนี้เป็นเงื่อนไขมักจะขึ้นอยู่กับสมมติฐานโดยพลการไม่มากก็น้อย ระบบ I.R. ที่เสนอโดยผู้เขียนต่างกันส่วนใหญ่ในการใช้สมมติฐานเบื้องต้นต่างๆ

ในตาราง I. p. ให้ไว้ซึ่งสอดคล้องกับค่าต่าง ๆ ของจำนวนออกซิไดซ์ (ดู Valence) เมื่อค่าของมันแตกต่างจาก +1 หมายเลขออกซิเดชันจะไม่สอดคล้องกับระดับที่แท้จริงของไอออนไนซ์ของอะตอมและ I. p. ได้รับความหมายทั่วไปมากขึ้น เนื่องจากพันธะสามารถมีลักษณะเป็นโควาเลนต์ได้เป็นส่วนใหญ่ ค่าของ I. p. (ใน Å) สำหรับองค์ประกอบบางอย่าง (ตาม N.V. Belov และ G.B.Bokiy): 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, เป็น 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 3+ 1.04

วี.แอล.คีรีฟ.

- ระบบซุปเปอร์โมเลกุลของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีชีวิตและออร์แกเนลล์ของมัน ซึ่งมีลักษณะเป็นไลโปโปรตีนและจัดให้มีการคัดเลือก ผ่านการย่อยสลาย ไอออนผ่านเมมเบรน Naib ช่องสำหรับไอออน Na +, K +, Ca2 + เป็นที่แพร่หลาย ...
- โครงสร้างโมเลกุลที่สร้างขึ้นใน biol เยื่อหุ้มเซลล์และถ่ายโอนไอออนไปยังอิเล็กโตรเคมีที่สูงขึ้น ศักยภาพ ...
พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ
- ลักษณะของอะตอมซึ่งทำให้สามารถประมาณระยะทางระหว่างอะตอมในโมเลกุลและผลึกได้โดยประมาณ ...
สารานุกรมทางกายภาพ
- ลักษณะที่มีประสิทธิภาพของอะตอมทำให้สามารถประมาณระยะทางระหว่างอะตอมในโมเลกุลและผลึกได้โดยประมาณ ...
สารานุกรมเคมี
- ผลึก in-va, to-ryh การยึดเกาะระหว่างอนุภาคมีสาเหตุหลักมาจาก พันธะไอออนิก ...
สารานุกรมเคมี
- ประกอบด้วยไอออนที่มีประจุตรงข้ามสองตัวที่ยึดเข้าด้วยกันโดยไฟฟ้าสถิต แรง การกระจาย ไอออน-ไดโพล หรืออันตรกิริยาอื่นๆ ...
สารานุกรมเคมี
- ดู Atomic Radii ...
สารานุกรมเคมี
- ดู Atomic Radii ...
สารานุกรมเคมี
- อุปกรณ์ไอออนิกเหมือนกับอุปกรณ์ปล่อยก๊าซ ...
สารานุกรมของเทคโนโลยี
- ระบบขนาดอะตอมที่เสนอโดย Lebedev ในปี 1966 ...
สารานุกรมธรณีวิทยา
- เช่นเดียวกับอุปกรณ์จ่ายแก๊ส ...
พจนานุกรมสารพัดช่างขนาดใหญ่
- ลักษณะของอะตอมทำให้สามารถประมาณระยะทางระหว่างอะตอมในสารได้โดยประมาณ ...
- ผลึกซึ่งการยึดเกาะของอนุภาคส่วนใหญ่เกิดจากไอออนิก พันธะเคมี... I. to. สามารถประกอบด้วยทั้ง monatomic และ polyatomic ions ...
สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
- ลักษณะตามเงื่อนไขของไอออนที่ใช้ในการประมาณระยะทางระหว่างนิวเคลียร์อย่างคร่าวๆ ในผลึกไอออนิก ...
สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
- ลักษณะที่ช่วยให้สามารถประมาณระยะทางระหว่างอะตอมในโมเลกุลและผลึกได้โดยประมาณ พิจารณาจากข้อมูลการวิเคราะห์โครงสร้าง X-ray เป็นหลัก ...
- ลักษณะของระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของไพเพอร์และแอนไอออนในผลึกไอออนิก ...
พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

"รัศมีไอออนิก" ในหนังสือ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

จากหนังสือ อดีตพลเมืองในหมู่บ้าน. สูตรที่ดีที่สุดเพื่อชีวิตชานเมือง ผู้เขียน Kashkarov Andrey

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-Ion) ทำงานได้ดีที่อุณหภูมิต่ำ ผู้ผลิตส่วนใหญ่กำหนดแบตเตอรี่ประเภทนี้ไว้ที่ –20 ° C ในขณะที่แบตเตอรี่ที่โหลดต่ำจะสามารถให้ความจุได้ถึง 70% ที่

A3.4. วิธีเก็บแบตเตอรี่แล็ปท็อปลิเธียมไอออน หลายข้อแนะนำ

จากหนังสือ ช่างประปา ช่างก่อสร้าง และช่างไฟฟ้า ผู้เขียน Kashkarov Andrey Petrovich

A3.4. วิธีเก็บแบตเตอรี่แล็ปท็อปลิเธียมไอออน คำแนะนำบางประการ ควรเก็บแบตเตอรี่ไว้ที่อุณหภูมิระหว่าง +15 ° C ถึง + 35 ° C โดยมีความชื้นในอากาศปกติ เมื่อเวลาผ่านไป แบตเตอรี่จะคายประจุออกมาเองเล็กน้อย แม้ว่าจะเก็บแยกไว้ต่างหากจาก

รัศมีอะตอม

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (AT) ของผู้แต่ง TSB

ผลึกไอออนิก

TSB

อุปกรณ์อิออน

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (IO) ของผู้แต่ง TSB

รัศมีไอออน

จากหนังสือสารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (IO) ของผู้แต่ง TSB

2.4.1. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

จากหนังสือของผู้เขียน

2.4.1. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับตำแหน่งในตลาดอุปกรณ์ การสื่อสารเคลื่อนที่... นี่เป็นเพราะข้อดีของพวกเขา เช่น: พลังงานไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นสูง (ขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของแบตเตอรี่ NiCd ที่มีขนาดเท่ากัน และดังนั้นจึงมีขนาดเล็กกว่าสองเท่า

ระบบอิออนและเลเซอร์

จากหนังสือ กฎการติดตั้งไฟฟ้าในคำถามและคำตอบ [คู่มือการศึกษาและเตรียมสอบความรู้] ผู้เขียน Krasnik Valentin Viktorovich

คำถามเกี่ยวกับการติดตั้งอิออนและเลเซอร์ การติดตั้งไอออนและเลเซอร์ควรจัดวางและจัดวางอย่างไร? ต้องประกอบเข้าด้วยกันและควรวางบล็อกที่รวมอยู่ในองค์ประกอบโดยคำนึงถึงมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่ามีภูมิคุ้มกันเสียงของวงจรควบคุมและการวัดของสิ่งเหล่านี้

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-Ion)

จากหนังสือ แหล่งพลังงาน และ อุปกรณ์ชาร์จผู้เขียน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-Ion) ลิเธียมเป็นโลหะที่เบาที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็มีศักย์ไฟฟ้าเคมีเชิงลบสูงเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ลิเธียมจึงมีพลังงานไฟฟ้าเฉพาะตามทฤษฎีสูงสุด แหล่งรอง

ตั้งแต่ภายใต้ น. ที่. เป็นการยากที่จะสังเกตโมเลกุลที่มีพันธะไอออนิก และในขณะเดียวกันก็ทราบสารประกอบจำนวนมากที่ก่อตัวเป็นผลึกไอออนิก เมื่อกล่าวถึงรัศมีไอออนิก สิ่งเหล่านี้มักจะเป็นรัศมีของไอออนในผลึก วัดระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ในผลึกโดยใช้การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งปัจจุบันเป็นวิธีที่ถูกต้องและเป็นกิจวัตร มีข้อมูลที่เชื่อถือได้จำนวนมหาศาล แต่เมื่อพิจารณารัศมีไอออนิกปัญหาเดียวกันก็เกิดขึ้นกับโควาเลนต์: จะแบ่งระยะห่างระหว่างนิวเคลียสระหว่างไพเพอร์และแอนไอออนที่อยู่ใกล้เคียงได้อย่างไร

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ค่ารัศมีไอออนิกที่คำนวณโดยอิสระสำหรับไอออนอย่างน้อยหนึ่งตัว สมมติฐานที่อยู่ภายใต้การคำนวณเหล่านี้โดยทั่วไปมีพื้นฐานที่ดี ดังนั้นในระบบยอดนิยมของ Pauling ionic radii จะใช้ค่า R K + = 1.33 Å และ R C l - = 1.81 Å

ตารางที่ 18

รัศมีไอออนิก ใน Å

บันทึก.ค่าของรัศมีไอออนิกตาม Holshmidt (G) และ Pauling (P) - จาก Cotton F. , Wilkinson J. , เคมีอนินทรีย์สมัยใหม่ ตาม Shannon-Pruitt (III) - จากตำราของ M. Kh. Karapetyants, S. I. Drakin

เป็นที่ทราบกันดีว่าระบบ (สเกล) ของรัศมีที่มีประสิทธิภาพจำนวนมากรวมถึงระบบไอออนิกเป็นที่รู้จัก มาตราส่วนเหล่านี้แตกต่างกันในสมมติฐานเบื้องต้นบางประการ เครื่องชั่ง Goldschmidt และ Pauling ได้รับความนิยมมาอย่างยาวนานในด้านเคมีคริสตัลและธรณีเคมี เกล็ดของ Bocky, Ingold, Melvin-Hughes, Slater และอื่น ๆ เป็นที่รู้จัก วี ครั้งล่าสุดมาตราส่วนที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ Shannon และ Pruitt (1969) ซึ่งขอบเขตระหว่างไอออนถือเป็นจุดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนขั้นต่ำบนเส้นที่เชื่อมต่อศูนย์กลางของไอออนเป็นที่แพร่หลาย ตาราง 18 แสดงค่าของรัศมีไอออนิกจำนวนหนึ่งในสามมาตราส่วนที่แตกต่างกัน

เมื่อใช้รัศมีไอออนิกที่มีประสิทธิภาพ เราควรเข้าใจความธรรมดาของค่าเหล่านี้ ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบรัศมีในแถว การใช้ค่าของรัศมีในระดับใดระดับหนึ่งจึงเป็นเรื่องที่ถูกต้องตามธรรมชาติ การเปรียบเทียบค่าที่ถ่ายสำหรับไอออนที่ต่างกันจากสเกลที่ต่างกันนั้นผิดโดยสมบูรณ์

รัศมีที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับจำนวนการประสานงาน รวมถึงเหตุผลทางเรขาคณิตล้วนๆ ให้ไว้ในตาราง 18 ข้อมูลอ้างอิงถึงโครงสร้างผลึกของประเภท NaCl นั่นคือ CN = 6 เนื่องจากเรขาคณิต ในการกำหนดรัศมีของไอออนด้วย CN เท่ากับ 12, 8 และ 4 จะต้องคูณด้วย 1.12, 1.03 , และ 0.94 ตามลำดับ ควรระลึกไว้เสมอว่าแม้สำหรับสารประกอบเดียวกัน (ด้วยการเปลี่ยนรูปหลายมิติ) การเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงในระยะห่างระหว่างอะตอมจะรวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติของพันธะด้วย นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมทางเรขาคณิต นั่นคือ "ผลงานทางเคมี" โดยธรรมชาติแล้ว ปัญหาจะเกิดขึ้นอีกครั้งจากการแยกการมีส่วนร่วมนี้ออกเป็นไอออนบวกและประจุลบ แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักไม่มีนัยสำคัญ (ถ้าพันธะไอออนิกยังคงอยู่)

กฎหมายหลักที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงรัศมีตามแนว PS ที่กล่าวถึงในข้อ 2.4 สำหรับวงโคจรและสูงกว่าสำหรับรัศมีโควาเลนต์ก็ใช้ได้กับไอออนิกเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ค่าเฉพาะของรัศมีไอออนิกที่มีประสิทธิภาพตามตารางที่ 18 อาจแตกต่างกันอย่างมาก ควรสังเกตว่าตามระบบแชนนอน - พรูอิทในภายหลังและน่าจะสมจริงกว่านั้นรัศมีของไอออนบวกนั้นตามกฎแล้วใหญ่กว่าและรัศมีประจุลบมีขนาดเล็กกว่าค่าดั้งเดิม (แม้ว่าไอโซอิเล็กทรอนิกไพเพอร์จะยังคง "เล็กกว่ามาก" ” กว่าแอนไอออน)

ขนาดของไอออนถูกกำหนดโดยแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนภายนอกไปยังนิวเคลียส ในขณะที่ประจุที่มีประสิทธิผลของนิวเคลียสจะน้อยกว่าของจริงเนื่องจากการคัดกรอง (ดูหัวข้อ 2.2.2) ดังนั้นรัศมีการโคจรของไพเพอร์จึงเล็กกว่าและแอนไอออนจะมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมที่เป็นกลางซึ่งก่อตัวขึ้น ตาราง 19 เปรียบเทียบรัศมีการโคจรของอะตอมและไอออนที่เป็นกลางกับรัศมีไอออนิกที่มีประสิทธิภาพตาม Goldschmidt (จากตำราของ Ya. Ugai) ความแตกต่างของรัศมีการโคจรระหว่างอะตอมกับไอออนนั้นมีค่ามากกว่าสำหรับไพเพอร์มากกว่าแอนไอออน เนื่องจากสำหรับอะตอมที่ระบุไว้ในตาราง อิเล็กตรอนทั้งหมดของชั้นนอกสุดจะถูกลบออกระหว่างการก่อตัวของไพเพอร์ และจำนวนชั้นจะลดลง โดยหนึ่ง สถานการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับไพเพอร์ทั่วไปอื่น ๆ (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) ตัวอย่างเช่น เมื่อ F anion เกิดขึ้น จำนวนชั้นอิเล็กตรอนจะไม่เปลี่ยนแปลงและรัศมีแทบไม่เพิ่มขึ้น

ตารางที่ 19

การเปรียบเทียบรัศมีการโคจรและรัศมีที่มีประสิทธิภาพ

แม้ว่าการเปรียบเทียบค่าทั่วไปสองค่า คือ รัศมีการโคจรและรัศมีที่มีประสิทธิภาพ นั้นมีเงื่อนไขแบบทวีคูณ เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่ารัศมีไอออนที่มีประสิทธิภาพ (โดยไม่คำนึงถึงมาตราส่วนที่ใช้) นั้นใหญ่กว่ารัศมีการโคจรของไอออนหลายเท่า สถานะของอนุภาคในผลึกไอออนิกจริงมีความแตกต่างอย่างมากจากไอออนที่ไม่มีปฏิกิริยาอิสระ ซึ่งเป็นที่เข้าใจได้: ในผลึก ไอออนแต่ละตัวจะถูกล้อมรอบและมีปฏิสัมพันธ์กับไอออนที่อยู่ตรงข้ามกันหกถึงแปด (อย่างน้อยสี่) แอนไอออนที่มีประจุแบบทวีคูณฟรี (และมากกว่านั้นคือแบบทวีคูณ) ไม่มีอยู่เลย สถานะของแอนไอออนที่มีประจุแบบทวีคูณจะกล่าวถึงในข้อ 5.2.

ในชุดของอนุภาคไอโซอิเล็กทรอนิกส์ รัศมีไอออนที่มีประสิทธิผลจะลดลงเมื่อประจุบวกของไอออนเพิ่มขึ้น (R Mg 2+< R Na + < R F - и т. п.), как и орбитальные радиусы (разумеется, сравнение корректно в пределах одной и той же шкалы).

รัศมีของไอออนที่มีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของก๊าซมีตระกูลจะมีขนาดใหญ่กว่ารัศมีของไอออนที่มีอิเล็กตรอน d หรือ f ในชั้นนอกอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น รัศมี (ในระดับ Goldschmidt) ของ K + คือ 1.33 Å และ Cu + จากช่วงที่ 4 เดียวกันคือ 0.96 Å; สำหรับ Ca 2+ และ Cu 2+ ความแตกต่างคือ 0.99 และ 0.72 Å สำหรับ Rb + และ Ag + 1.47 และ 1.13 Å ตามลำดับ เป็นต้น เหตุผลก็คือเมื่อส่งผ่านจากองค์ประกอบ s- และ p ไปยังองค์ประกอบ d ประจุนิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่จำนวนชั้นอิเล็กตรอนถูกรักษาไว้ และการดึงดูดของอิเล็กตรอนโดยนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้น เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า d - การบีบอัด ; มันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดสำหรับองค์ประกอบ f ซึ่งเรียกว่า การบีบอัดแลนทานอยด์ : รัศมีไอออนิกลดลงเหนือตระกูลแลนทาไนด์จาก 1.15 Å สำหรับ Ce 3+ เป็น 1.00 Å สำหรับ Lu 3+ (สเกลแชนนอน – พรูอิท) ดังที่ได้กล่าวไปแล้วใน ก.ล.ต. 4.2 รัศมีที่ลดลงนำไปสู่เอฟเฟกต์โพลาไรซ์ที่มากขึ้นและความสามารถในการโพลาไรซ์น้อยลง อย่างไรก็ตาม ไอออนที่มีเปลือกอิเล็กตรอน 18 ตัว (Zn 2+, Cd 2+, Hg 2+, Ag + เป็นต้น) มีความสามารถในการโพลาไรซ์ที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับไอออนที่มีเปลือกก๊าซมีตระกูล และถ้าในผลึกที่มีเปลือกก๊าซมีตระกูล (NaF, MgCl 2, ฯลฯ ) โพลาไรเซชันส่วนใหญ่เป็นด้านเดียว (แอนไอออนถูกโพลาไรซ์ภายใต้การกระทำของไพเพอร์) ดังนั้นสำหรับอิเล็กตรอน 18 ตัว เอฟเฟกต์โพลาไรซ์เพิ่มเติมจะปรากฏขึ้นเนื่องจากโพลาไรเซชันของไพเพอร์ โดยแอนไอออนซึ่งนำไปสู่การเพิ่มปฏิสัมพันธ์การเสริมสร้างพันธะการลดระยะทางระหว่างอะตอม ตัวอย่างเช่น รัศมีไอออนแชนนอน – พรูอิทของ Ag + คือ 1.29 Å ซึ่งเทียบได้กับ 1.16 และ 1.52 Å สำหรับ Na + และ K + ตามลำดับ แต่เนื่องจากเอฟเฟกต์โพลาไรซ์เพิ่มเติม ระยะทางระหว่างอะตอมใน AgCl (2.77 Å) จึงน้อยกว่าแม้แต่ใน NaCl (2.81 Å) (เป็นที่น่าสังเกตว่าผลกระทบนี้สามารถอธิบายได้จากตำแหน่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย - การเพิ่มการมีส่วนร่วมของโควาเลนต์ในพันธะสำหรับ AgCl แต่โดยรวมแล้วเป็นหนึ่งเดียวกัน)

ขอให้เราเตือนอีกครั้งว่าในสารจริงไม่มีไอออนของโมโนโทมิกที่มีประจุมากกว่า 3 หน่วย เอสจีอี; ค่าทั้งหมดของรัศมีที่กำหนดในวรรณคดีจะถูกคำนวณ ตัวอย่างเช่น รัศมีที่มีประสิทธิภาพของคลอรีน (+7) ใน КСlО 4 นั้นใกล้เคียงกับค่าของรัศมีโควาเลนต์ (0.99 ในระดับส่วนใหญ่) และใหญ่กว่าไอออนิกมาก (R С l 7+ = 0.26 Å ตาม Bokii 0.49 Å ตาม Ingold) ...

ไม่มีโปรตอน H + อิสระในสาร ซึ่งผลของโพลาไรซ์เนื่องจากขนาดที่เล็กเป็นพิเศษจึงจะมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้น โปรตอนจึงถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในโมเลกุลบางตัวเสมอ - ตัวอย่างเช่น บนน้ำ ก่อตัวเป็นโพลิอะตอมมิกไอออน H 3 O + ที่มีขนาด "ปกติ"