Obiettivo di apprendimento
- Identificare le tendenze generali delle dimensioni del raggio ionico per la tavola periodica.
Punti chiave
- Il raggio ionico è la distanza tra il nucleo e l’elettrone nel guscio più esterno di uno ione.
- Quando un atomo perde un elettrone per formare un catione, l’elettrone perso non contribuisce più a proteggere gli altri elettroni dalla carica del nucleo; di conseguenza, gli altri elettroni sono più fortemente attratti dal nucleo, e il raggio dell’atomo diventa più piccolo.
- Quando un elettrone viene aggiunto ad un atomo, formando un anione, l’elettrone aggiunto respinge altri elettroni, con conseguente aumento della dimensione dell’atomo.
- La tendenza osservata nelle dimensioni dei raggi ionici è dovuta alla schermatura degli elettroni più esterni da parte degli elettroni del guscio interno, in modo che gli elettroni del guscio esterno non “sentano” l’intera carica positiva del nucleo.
Termini
- catione Uno ione con carica positiva, in contrasto con un anione.
- ioneUn atomo o un gruppo di atomi con una carica elettrica, come gli atomi di sodio e cloro in una soluzione di sale.
- anioneUno ione caricato negativamente, in contrapposizione a un catione.
In chimica, le tendenze periodiche sono le tendenze di certe caratteristiche elementari ad aumentare o diminuire lungo un periodo (riga) o gruppo (colonna) della tavola periodica degli elementi. Il raggio ionico (rion) è il raggio di uno ione, indipendentemente dal fatto che sia un anione o un catione. Anche se né gli atomi né gli ioni hanno confini netti, è utile trattarli come se fossero sfere dure con raggi. In questo modo, la somma dei raggi ionici di un catione e di un anione può darci la distanza tra gli ioni in un reticolo cristallino. I raggi ionici sono tipicamente dati in unità di picometri (pm) o Angstrom (Å), con 1 Å = 100 pm. I valori tipici vanno da 30 pm (0,3 Å) a oltre 200 pm (2 Å).
Tendenze nei raggi ionici
Gli ioni possono essere più grandi o più piccoli dell’atomo neutro, a seconda della carica dello ione. Quando un atomo perde un elettrone per formare un catione, l’elettrone perso non contribuisce più a proteggere gli altri elettroni dalla carica del nucleo; di conseguenza, gli altri elettroni sono più fortemente attratti dal nucleo, e il raggio dell’atomo diventa più piccolo. Allo stesso modo, quando un elettrone viene aggiunto a un atomo, formando un anione, l’elettrone aggiunto respinge gli altri elettroni, con conseguente aumento della dimensione dell’atomo.
Il raggio ionico non è una proprietà fissa di un dato ione; piuttosto, varia con il numero di coordinazione, lo stato di spin e altri parametri. Per i nostri scopi, consideriamo che gli ioni siano il più vicino possibile al loro stato fondamentale. Tuttavia, i valori del raggio ionico sono sufficientemente trasferibili per permettere di riconoscere le tendenze periodiche.
Come per altri tipi di raggi atomici, i raggi ionici aumentano scendendo di gruppo e diminuiscono attraversando un periodo. Si noti che questo si applica solo se gli elementi sono lo stesso tipo di ioni, sia cationi che anioni. Per esempio, mentre il litio neutro è più grande del fluoro neutro, il catione del litio è molto più piccolo dell’anione del fluoro, a causa del fatto che il catione del litio ha un diverso guscio di massima energia.