[科普中国]-离子半径

离子半径是描述离子大小的参数。取决于离子所带电荷、电子分布和晶体结构型式。设r阳为阳离子半径，r阴为阴离子半径。r阳+r阴=键长。r阳/r阴与晶体类型有关。可从键长计算离子半径。一般采用Goldschmidt半径和Pauling半径，皆是NaCl型结构配位数为6的数据。Shannon考虑了配位数和电子自旋状态的影响，得到两套最新数据，其中一套数据，参考电子云密度图，阳离子半径比传统数据大14pm，阴离子小14pm，更接近晶体实际。

简介概述

离子半径反映离子大小的一个物理量。离子可近似视为球体，离子半径的导出以正、负离子半径之和等于离子键键长这一原理为基础，从大量X射线晶体结构分析实测键长值中推引出离子半径。离子半径的大小主要取决于离子所带电荷和离子本身的电子分布，但还要受离子化合物结构型式（如配位数等）的影响，离子半径一般以配位数为6的氯化钠型晶体为基准，配位数为8时，半径值约增加3% ；配位数为4时，半径值下降约5%。负离子半径一般较大，约为1.3～2.5埃；正离子半径较小，约为0.1～1.7埃。根据正、负离子半径值可导出正、负离子的半径和及半径比，这是阐明离子化合物性能和结构型式的两项重要因素。

例如：Na+在配位数为4、6、8、9、12时，离子半径分别是99、102、118、124、139 pm；O2-离子的半径在配位数为2、6、8时，离子半径分别为121、140、142 pm等。

离子半径大小的判断方法

（1）同一元素的微粒，电子数越多，半径越大。如钠原子>钠离子，氯原子锂离子；

（3）同类离子与原子半径比较相同。如钠离子>镁离子>铝离子，氟离子钠离子>镁离子>铝离子 硫离子>氯离子>钾离子>钙离子；

（5）同一元素高价阳离子半径小于低价阳离子半径，又小于金属的原子半径。如铜离子四价硫>六价硫。1

离子半径的测定

通过 一射线晶体分析的方法 ，可以测定阴阳离子之间的距离， 由离子间距离，相同类型电子结构的离子， 由几种晶体，不同的正负离子的接触情况，就可算出离子半径值。鲍林曾从另一角度研究过离子半径问题。离子半径由于配位数的不一样而有所不同，当配位数为a 时，以配位数为6 作标准可计算得: ra ，ra=，n 为波恩指数( 配位数为12、8、6、4 时，相应除系数1.12、1.03、1.0、0.94 ), 但从实际数据回算，似乎并不完全符合公式。由离子半径的定义及其值的确定可见， 实际存在的各元素离子形成的晶体与NaCI 型离子晶体有差别； X 一射线测定需要有结晶好的晶体，但往往有不少元素的离子晶体很难制备，或结晶不好，所以前人所提供的离子半径值相互之间存在差异， 以及有些价态没有离子半径值就不足为奇了。2

常见的离子半径

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学