282 (23)

Grupa VI

O²" - 1,32 A S²- - 1,74 A Se²' - 1,91 A Te²' - 2,11 A

Grupa VII

F' - 1,33 A Cl- ^ 1,81 A

Br~ ~ 1,96 A J' - 2,20 A

Aniony są na ogół większe od kationów, gdyż w porównaniu z atomami tego samego pierwiastka mają więcej elektronów, natomiast kationy w porównaniu ż atomami mają-mniej elektronów, np.:

S²--1,76 A S°—1,06 A S⁶⁺ —0,35 A

Dwie reguły dotyczące zmiany wielkości jonów - zmniejszenie w szeregach poziomych układu okresowego i zwiększenie w kolumnach pionowych — tłumaczą, dlaczego jony niektórych pierwiastków leżących na przekątnej tablicy Mendelejewa, biegnącej od lewego górnego rogu do prawego dolnego, mają zbliżone rozmiary, np.:

0.1 + — 0,78 A r_Na + =0,98 A r_K+ = 1,33 A r Aia+ ~ 0,57 A fRb+ —1,49 A

—0,78 A    r_SsS+_0,83A    rz_r4+— 0,87 A

rca2+ = l,06A /"Ys+^kOSA

rsii+ = k27A>    = 1,22 A

r_Tił+ = 0,64 A    0(t,5+ — 0,69 A

r b»2 + = 1,43 A

Fakt, że jony pierwiastków o różnej wartościowości mają jednakowe rozmiary, pozwala tłumaczyć zjawisko diadochii, tj. wzajemnego zastępowania się tych jonów w sieci krystalicznej podczas tworzenia się tzw. roztworów stałych (omawianych w § 5.4).

Zostały również określone promienie kationów i anionów o bardziej złożonej budowie, np.:

^nhJ = 1,43 A    r oh — “ 1,53 A    ^cn ~ ⁼ 1 >92 A

fsH^-=i2,00A    r_NO;j; —1,89 A    ^"004= 2,36 A

Promienie kowalencyjne atomów zmieniają się w układzie okresowym w podobny

%

sposób jak promienie jonów (tabl. 5.3). W kolumnach pionowych układu okresowego, zarówno w grupach głównych jak \ podgrupach, rozmiary atomów zwiększają się w kierunku z góry na dół kolumny, natomiast w okresach, czyli szeregach poziomych, można zaobserwować zmniejszanie się promieni atomowych przy przejściu z lewej strony układu na prawą.

Znajomość zależności wymiarów atomów i jonów pozwala na pełne zrozumienie szeregu zagadnień krystalochemicznych i fizykochemicznych, np. wpływu wielkości jonów na trwałość związków, temperatury ich topnienia i wrzenia. Wzajemny stosunek wielkości kationów i anionów ma zasadniczy wpływ na rodzaj wewnętrznej struktury krystalicznej danego związku (por. reguła Magnusa — § 5.1.5).

5.1.4. Potencjał jonizacyjny i elektroujemność pierwiastków

Potencjał jonizacyjny jest to energia potrzebna do oderwania z pojedynczego atomu najluźniej związanego elektronu. Potencjał jonizacyjny jest wyrażany zwykle w elektrono-woltach (eV). Wartość potencjału jonizacyjnego zależy od wielkości promieni atomów (tabl. 5.6). Im mniejsze są atomy, czyli im bliżej jądra znajduje się elektron walencyjny

287