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離子半徑:晶格離子大小的度量
離子半徑描述了晶格中離子的體積,以皮米 (pm) 或埃 (Å) 為單位測量,通常介於 30pm 到 200pm 之間。
歷史演變


離子半徑的概念首先由 Goldschmidt 和 Linus Pauling 提出。1923 年,Wasastjerna 基於離子體積提出八種離子的半徑。1927 年,Goldschmidt 推導出 80 多種離子的半徑,而 Pauling 則引入了半經驗方法。1976 年,Shannon 團隊修訂了離子半徑數據,以反映晶體測量的校正結果。
決定方法
最初,離子半徑取決於離子晶體中平衡距離的數據。Pauling 使用五種晶體的距離數據推導出離子半徑,並遵循如下公式:
離子半徑 = (距離 / 2) - 屏蔽常數
計算依據
離子大小由最外層電子排布決定,而最外層電子排布又與有效核電荷成反比。有效核電荷等於核電荷減去屏蔽常數。
修正數據
1976 年的修訂數據將離子半徑分為兩組,一組依據 rion(O2-) = 140pm,另一組依據 rion(O2-) = 126pm。後者更接近準確的離子相對大小。
列表數據
下表列舉了常見離子的半徑:
離子 | 半徑 (pm) |
---|---|
H+ | 152 |
Li+ | 76 |
Na+ | 102 |
K+ | 138 |
Rb+ | 152 |
Cs+ | 176 |
Cl- | 181 |
Br- | 196 |
I- | 220 |
O2- | 126 |
離子半徑查詢:深入探討離子大小對化合物性質的影響
離子半徑查詢是一種重要的工具,可以幫助我們瞭解離子的物理性質和它們在化合物中的行為。離子半徑是指離子最外層電子的半徑,它是一個影響化合物結構、穩定性和反應性的關鍵因素。
離子半徑的影響
離子半徑對化合物的性質有顯著影響,包括:
性質 | 離子半徑的影響 |
---|---|
晶體結構 | 較大的離子傾向於形成更鬆散的晶體結構 |
穩定性 | 較小的離子傾向於形成更穩定的化合物 |
反應性 | 較大的離子具有較低的反應性 |
溶解度 | 較小的離子具有更高的溶解度 |
離子半徑數據的來源
有許多來源可以提供離子半徑數據,包括:
來源 | 説明 |
---|---|
化學手冊 | 提供常用離子的半徑值 |
實驗數據 | 通過X射線晶體學和其他方法確定 |
理論計算 | 使用量子力學方法計算 |
尋找離子半徑
離子半徑查詢是一種快速簡便的方式來查找特定離子的半徑值。許多線上資源提供離子半徑數據庫,讓您可以根據離子的符號或名稱進行查詢。常見的查詢方式包括:
- 離子半徑查詢表:以離子的符號或名稱為索引的表格,提供對應的半徑值。
- 離子半徑資料庫:可根據多種標準(例如,電荷、離子種類、晶體類型)過濾和排序離子半徑值的資料庫。
離子半徑查詢範例
以下範例説明如何使用 離子半徑查詢 工具:
離子 | 半徑(皮米) |
---|---|
Na+ | 102 |
結論
離子半徑查詢 是一種強大的工具,可以提供離子大小的寶貴資訊。瞭解離子半徑有助於預測化合物的性質,並理解它們在化學反應中的行為。透過善用離子半徑數據庫,研究人員和學生可以快速輕鬆地獲取這些關鍵資訊。