如何比較原子或單核離子半徑

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

我們知道原子和單原子離子都是由原子核和核外電子組成,而原子核的半徑約為原子半徑的幾萬(wàn)分之一,原子或單原子離子的半徑主要由核外電子的排布決定。也就是說(shuō),原子或單原子離子的半徑主要由核外電子的排布以及原子核對(duì)最外層電子的作用等因素共同決定。下面從影響原子或單原子離子的半徑的因素著手,分析歸納比較原子或單原子離子半徑的一些規(guī)律。

1.同種元素的不同粒子的半徑的比較

核電荷數(shù)相同,核對(duì)電子的作用可認(rèn)為是近似相等的,此時(shí)粒子的半徑主要是由核外電子數(shù)決定的,電子數(shù)目越多,原子的半徑越大。具體有以下幾種情況:

(1)陰離子半徑>原子半徑,如r(Cl-)> r(Cl)

(2)陽(yáng)離子半徑<原子半徑,如r(Na+)< r(Na)

(3)變價(jià)金屬元素:高價(jià)陽(yáng)離子半徑<低價(jià)陽(yáng)離子半徑如r(Fe3+)< r(Fe2+)

2.電子總數(shù)相同的不同粒子的半徑的比較

電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),應(yīng)主要考慮原子核對(duì)最外層電子的作用。此時(shí)核電荷數(shù)大,原子核對(duì)電子的作用就強(qiáng),因此粒子的半徑就小。如r(F-)> r(Na+) > r(Al3+)

3.同周期元素原子半徑比較(稀有氣體除外)

當(dāng)原子的電子層數(shù)相同時(shí),最外層電子處于同一個(gè)層,因而離核距離在同一個(gè)級(jí)別上,此時(shí)原子半徑主要由核電荷數(shù)決定。核電荷數(shù)越多,核對(duì)最外層電子的作用超強(qiáng),因此原子半徑越大。如r(Na)> r(g) > r(Al) > r(Si) > r(P) > r(S) > r(Cl)

4.同主族元素原子或單核離子半徑的比較

這里主要討論的是在元素周期表中同縱行的情況,且只討論主族元素。由于結(jié)構(gòu)相似,僅是電子層數(shù)不同,因而此時(shí)原子(或單原子離子)半徑主要由電子層數(shù)決定。電子層數(shù)越多,半徑越大。如r(Li)< r(Na) < r(K) < r(Rb)< r(Cs) r(Li+)< r(Na+) < r(K+) < r(Rb+)< r(Cs+),r(F)< r(Cl) < r(Br) < r(I) ,r(F-)< r(Cl-) < r(Br-) < r(I-)。

另外,若粒子的電子層數(shù)既不相同,結(jié)構(gòu)也不相似,一般是電子層數(shù)越多,粒子半徑越大。但也有特殊情況,中學(xué)階段不會(huì)涉及,因此不作討論。

 


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