274 (26)

z ostatniego poziomu energetycznego. Podobieństwo chemiczne reprezentatywnych pierwiastków każdej grupy ma uzasadnienie w podobnej konfiguracji elektronowej i jednakowej liczbie elektronów wartościowości wszystkich pierwiastków tworzących grupę. W pierwiastkach przejściowych elektronami wartościowości są elektrony z ostatniego poziomu energetycznego oraz elektrony z podpoziomu d przedostatniego poziomu energetycznego. Na przykład w atomie skandu (₂₁Sc — \s²2s²2p⁶?>s¹2>p⁶M^l4s²) elektronami wartościowości są trzy elektrony (²>d^v4s²). Podobnie elektronami wartościowości w atomach manganu (₂₅Mn — ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^s4s²) jest siedem elektronów (3^⁵4y²). W pierwiastkach wewnętrznoprzejściowych elektronami wartościowości mogą być również elektrony z podpoziomu / trzeciego od zewnątrz poziomu energetycznego. Na przykład w atomie europu (₆₃Eu - ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^l04s²4p⁶4d¹⁰4f'⁷5s²5p⁶6s²) elektronami wartościowości są trzy elektrony — (4f¹6s²).

5.1.3. Rozmiary jonów i atomów

Każdy atom bądź jon zajmuje pewną przestrzeń. W pierwszym przybliżeniu atomy i jony mogą być przedstawione jako kule. Wielkość atomów i jonów może zmieniać się w zależności od warunków, np. od liczby atomów (jonów) sąsiednich. Wielkości określające granice atomów i jonów, czyli promienie atomowe oraz promienie jonowe, należy więc traktować jako wielkości umowne oznaczające w przybliżeniu sferę oddziaływania atomów lub jonów.

Jeśli w cząsteczce o wiązaniach atomowych stykają się ż sobą dwa jednakowe atomy, to odległość międzyjądrową nazywamy długością wiązania (np. C —C, N—N, O-O), a połowę długości wiązania nazywamy niepolarnym promieniem kowalencyjnym lub promieniem atomowym. Wartość zbliżoną do wartości promienia kowalencyjnego ma tzw. promień metaliczny, który jest połową odległości międzyjądrowej stykających się z sobą atomów w krysztale metalu.

Jeśli dwa jednakowe atomy należące do różnych cząsteczek stykają się z sobą, to odległość między jądrami atomów nie związanych z sobą chemicznie lecz połączonych tylko słabymi siłami międzycząsteczkowymi (zwanymi siłami van der Waalsa) jest o ok, 40% większa w porównaniu z długościami wiązań w cząsteczkach chemicznych. W danym przypadku połowa odległości międzyjądrowej nosi nazwę promienia van der Waalsa. Różnice wielkości promieni jonowych i atomowych przedstawiono w tabl. 5.3. W tablicy 5.4 podano promienie jonowe'obliczone przez Goldschmidta, Paulinga, Zachariasena i Ahrensa.

Wielkość promieni jonowych w kryształach zależy od liczby koordynacyjnej_t tj. od liczby jonów przeciwnego znaku otaczających w najbliższym sąsiedztwie dany jon, gdyż powłoka elektronowa jest deformowana przez sąsiadujące jony. W tablicach podaje się zwykle promienie jonowe dla liczby koordynacyjnej 6. Promienie jonowe dla innych liczb koordynacyjnych zmieniają się, np. dla liczby koordynacyjnej 4 zmiejszają się o ok. 6%, natomiast dla liczby koordynacyjnej 8 zwiększają się o 3 %. Promienie jonowe zależą również od chemicznej natury otaczających je jonów. W grupach związków o tej samej strukturze krystalicznej, liczbie koordynacyjnej i typie wiązania chemicznego promienie jonowe mają wartość prawie ściśle określoną.

279