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Ionenradius

 
     
  Radius eines kugelförmig gedachten Ions in einer ionischen Verbindung;
empirisches, aber bewährtes Konzept zur Interpretation und Bestimmung von Kristallstrukturen. Die
grosse Bedeutung von Ionenradien für die Strukturchemie beruht auf dem Konzept, dass Ionen sich
wie starre Kugeln verhalten und in Ionenkristallen für die einzelnen Ionen typische und übertragbare Radien haben. Die ersten Ionenradien wurden von Wasastjerna (1923) berechnet, darunter die für Fund O2-. Diese hatte Goldschmidt (1926) verwendet, um aus interatomaren Abständen bekannter
Kristallstrukturen eine umfangreiche Tabelle von Ionenradien aufzustellen, die später von anderen Autoren verbessert wurde, u.a. von Pauling (unitäre Ionenradien), Ahrens (1952) und Shannon &
Prewitt (effektive Ionenradien).
Folgende Regeln lassen sich aufstellen: a) Kationen sind generell kleiner, Anionen grösser als die neutralen Atome; Kationen sind meist kleiner als Anionen. b) Innerhalb einer Gruppe des
Periodensystems nimmt bei gleichbleibender Ladung der Ionenradius zu. c) Entlang einer Reihe des
Periodensystems nimmt der Ionenradius bei gleichbleibender Ionenladung ab. d) In einer Reihe isoelektronischer Kationen wie Na+, Mg2+ oder Al3+ nimmt der Radius mit zunehmender Ladung stark
ab. e) In einer Reihe isoelektronischer Anionen wie O2-oder F-nimmt der Radius mit zunehmender
Ladung zu. f) Bei Elementen, die in mehreren Oxidationsstufen vorliegen können (z.B. Fe2+, Fe3+), nimmt der Radius mit zunehmender Ladung ab. g) Der Ionenradius hängt von der Koordinationszahl
ab, er nimmt mit wachsender Koordinationszahl zu. h) Der Ionenradius hängt, insbesondere für
Übergangselemente, auch vom Spinzustand der Valenzschale ab. Er ist bei ein und demselben
Element für eine High-Spin-Konfiguration grösser als für die Low-Spin-Konfiguration.
 
 

 

 

 
 
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