阴离子、阳离子与原子间半径大小的比较解析
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同主族的离子半径比较
离子半径是指离子的半径大小,一般以离子在晶体中的距离计算。
同一族元素
的离子半径有一定的规律性,通常在周期表中向下一周期移动时,阳离子(失去电子形成正电荷离子)的半径逐渐变大,阴离子(获得电子形成负电荷离子)的半径逐渐变小。
在同一族元素的离子中,通常是阳离子半径最小,阴离子半径最大。
锂族元素的离子半径比较
锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs)均属于同一族元素,它
们的原子序数依次增加。
在同主族中,锂的阳离子半径最小,铯的阳离子半径最大。
锂和铯是周期表中离子半径差异较大的元素。
氯族元素的离子半径比较
氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)属于氯族元素,原子序数依次增加。
在这些元素中,氟的阴离子半径最小,碘的阴离子半径最大。
氟和碘是氯族元素中离子半径最大差异的两个元素。
结论
在同一族元素中,离子半径随着原子序数的增加而呈现一定的规律。
阳离子的
半径通常随着原子序数增加而增大,而阴离子的半径通常随着原子序数增加而减小。
这种规律性是由于原子结构和离子结构之间的电子排布关系所致,并在元素化学性质和离子配合物形成等方面具有重要意义。
总的来说,同一族元素的离子半径比较并非单一规律,需通过具体元素的实际
情况来分析。
对于化学研究和应用具有重要指导意义。
原子与离子的半径大小比较原子和离子分别是化学元素的重要组成部分,它们的大小是密度、质量以及电子排布等因素的反映。
本文将简单介绍原子和离子的半径大小比较。
原子半径指的是原子的大小,也就是原子核和原子外层电子间的距离。
一个原子的半径大小取决于多个因素,如元素的原子序数、电子层数、核电荷等。
在同一周期内,原子半径随原子序数增加而减小。
这是因为随着原子序数的增加,原子核和外层电子之间的静电吸引力增强,外层电子受到的吸引力增大,电子云受到收缩的力也相应增大。
在同一族元素中,原子半径随原子序数增加而增加。
这是因为同一族元素的原子内外层电子的数量相同,但原子核电荷数不断增加,原子越来越紧凑,原子半径会缩小,但在一族内加获取外层电子,由于电荷积聚,其电子回旋轨道扩大,因此原子半径增大。
以下是几个周期表中常见的元素的原子半径大小。
数据来自参考文献。
| 元素 | 原子半径(Å) || ---- | ----------- || H | 0.37 || Li | 1.23|| Na | 1.54|| K | 1.96|| Rb | 2.11 || Cs | 2.32 || Be | 0.89 || Mg | 1.72 || Ca | 1.97 || Sr | 2.15 || Ba | 2.17 || N | 0.71 || P | 1.06 || As | 1.19 || Sb | 1.36 || Bi | 1.48 |离子是通过失去或获得原子中的一个或多个电子而生成的物质,离子的大小则取决于其电荷状态以及电荷的排布。
常见的离子包括单价阳离子、单价阴离子、双价阳离子等。
正离子的半径通常比对应的原子半径小。
这是因为当一个原子失去电子时,它的电子层数减少,而其核电荷不变。
因此,原子半径会减小,同时正离子的电子云会更加紧密地缩在一起,进一步缩小了半径。
负离子的情况与之相反,其半径通常比对应的原子半径要大。
以下是几个离子的半径大小比较。
元素周期律元素性质的周期性变化规律课后篇素养形成合格考达标练1.(2020河北沧州高一检测)已知铍(Be)的原子序数为4。
下列对铍及其化合物的叙述正确的是()A.铍的原子半径大于硼的原子半径B.相同条件下,单质铍与酸反应比单质锂与酸反应剧烈C.氢氧化铍碱性比氢氧化钙的强D.单质铍跟冷水反应产生氢气项,Be、B同周期,根据“序大径小”可知原子半径:Be>B;B项,金属性:Li>Be,故单质锂与酸反应比单质铍与酸反应剧烈;C项,金属性:Ca>Be,故碱性:Ca(OH)2>Be(OH)2;D项,活泼性:Mg>Be,Mg与冷水不反应,故Be与冷水不反应。
2.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()A.Al(OH)3Al O2-B.Al2O3Al(OH)3C.Al Al O2-D.Al3+Al(OH)3解析Al(OH)3+OH-Al O2-+2H2O;2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑;Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N H4+,只有B项不能一步实现。
3.下列事实不能用元素周期律解释的只有()A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3B.酸性:H2CO3>H2SiO3C.碱性:NaOH>LiOHD.热稳定性:HF>HBr项,碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强与元素周期律没有关系,A不能用元素周期律解释;B项,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,B能用元素周期律解释;C项,同主族自上而下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,C能用元素周期律解释;D项,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,氢化物的热稳定性逐渐减弱,D能用元素周期律解释。
4.(双选)(2020天津耀华中学高一期末)已知1~18号元素的离子a W3+、b X+、c Y2-、d Z-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是()A.质子数:c<dB.离子的还原性:Y2->Z-C.氢化物的稳定性:H2Y>HZD.原子半径:X<WW3+、b X+、c Y2-、d Z-都具有相同的电子层结构,则原子序数:c<d<b<a;质子数=原子序数,a则质子数:c<d,A正确;非金属性:Y<Z,元素非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,还原性:Y2->Z-,B正确;非金属性:Y<Z,元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,氢化物的稳定性:H2Y<HZ,C错误;原子序数:b<a,且X、W为同一周期,则原子半径:X>W,D错误。
阴阳离子半径大小比较半径大小比较是化学领域中非常重要的概念,它能够帮助我们了解元素和分子的结构,从而深入理解化学反应的机制。
在本文中,我们将探讨阴、阳离子的半径大小比较。
首先,让我们从阴离子入手。
阴离子是带有一个或者多个负电荷的离子,如氯离子 Cl- 、碳酸根离子 CO32- 以及硫酸根离子 SO42-等。
其中Cl-半径为1.81,CO32-半径为2.17,而 SO42-半径则为1.45。
因此,其半径比较可知, Cl- >CO32- >SO42-,也就是说,Cl-半径最大, SO42-半径最小。
接下来,我们讨论阳离子的半径大小比较。
阳离子是带有一个正电荷的离子,如氢离子 H+ 、铵离子 NH4+ 以及钾离子 K+等。
其中H+半径为0.28, NH4+半径为0.94,而 K+半径则为1.33。
因此,其半径比较可知, H+ <NH4+ < K+,也就是说,H+半径最小, K+半径最大。
综上所述,阴离子的半径大小比较为 Cl- >CO32- >SO42-,而阳离子的半径大小比较为H+ <NH4+ < K+。
这表明,半径大小的比较取决于离子的种类,在阴、阳离子的判断中半径的大小也是非常重要的一个指标。
除此之外,我们还需要注意,每种离子的半径大小都会因其外层电子原子的层次而有一定程度的变化。
比如,对于氯离子 Cl-说,其半径会随着外层电子层次的增加而变小,而氢离子 H+半径则会因为外层电子层次的增加而变大。
这一点也需要我们更加注意。
最后,通过对阴、阳离子半径大小比较的研究,我们可以更加清楚地了解化学反应的机制,为我们开发新的药物和材料提供更多的参考。
因此了解离子的半径大小比较对于我们的科学研究是非常重要的,我们应该抓住机会不断地加深自己的知识。
离子半径的比较方法
一种是同一周期内元素的`微粒,阴离子半径大于阳离子半径,如硫离子>铝离子,与原子半径的顺序相反;另一种是具有相同电子层结构的离子(单核),核电荷数越小,半径越大,这里也只有阴离子半径大于阳离子半径符合,如氧离子或氟离子半径>钠离子或镁离子或铝离子,但是记住氧离子半径>氟离子,钠离子>镁离子,与原子半径顺序一致。
(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<氯离子
(2)同一周期内元素的微粒,阴离子半径大于阳离子半径。
例如氧离子>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<氯离子<溴离子
(4)具备相同电子层结构的离子(单核),核电荷数越大,半径越大。
例如氧离子>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<亚铜离子<铜原子>硫原子>四价硫>六价硫
离子的最为外层电子数相同,原子序数越大,半径反而越大,
若离子的最外层电子层数不同,则层数越多半径越大,例如卤素和碱金属,卤素离子比下一周期的碱金属要大,比同周期也要大,但一般不作比较。
同一元素的相同离子半径(都为正电荷或都为负电荷时)又如何比较
根据氧化性还原性比较,例如:fe3+氧化性强于fe2+,所以半径更小。
离子半径大小比较口诀在化学中,离子半径大小是一个重要的概念。
离子半径是指离子的径向大小,它可以影响到离子的性质和反应。
了解离子半径大小的比较是区分各种离子的重要方法之一。
下面是一些口诀,可以帮助你记住各种离子的大小比较。
一、离子半径大小离子大小,从大到小。
单负离子,比原子大。
二原离子,与原子差不多。
单正离子,比原子要小。
Note:这个口诀是描述离子半径大小排列顺序的。
在离子的三个类别中,负离子最大,二元离子略小,单正离子最小。
二、阴离子与阳离子阴离子大,呼之欲出。
负电荷,就是这个。
阳离子小,难察觉。
正电荷, 离子小。
Note:这个口诀描述了阴离子和阳离子的大小比较。
由于阴离子带负电荷,所以比起阳离子来说要大些。
三、半径变化对于离子价态的影响离子的电荷变化,半径也变化。
减去电子,变化更。
氧族元素,负离子变大。
金属离子,正离子变小。
Note:由于离子的电子数量发生变化,离子的半径也会随之发生变化。
当一个原子失去电子时,形成一个阳离子,半径变小。
反之,当一个原子得到电子时,形成一个阴离子,半径变大。
四、离子半径大小的一些规律元素周期表,从左到右。
原子序数增加,半径变小。
周期表往下走,元素变大。
大物质,比小物质。
Note:这个口诀提醒我们,当我们在元素周期表上从左往右移动时,原子序数增加,也就是核电荷增加,离子半径变小。
当我们在周期表中向下移动时,原子半径变大。
五、离子半径大小比较的例子氟离子最小,碘离子最大。
氢离子比锂离子小。
硫酸根比硝酸根大。
铁三离子比铁二离子小。
Note:这些例子可以帮助我们理解如何比较离子的大小。
在这些例子中,我们可以看到不同类型的离子之间的大小比较。
总结以上是一些口诀,可以帮助你记住离子半径大小比较的规律和例子。
了解离子半径大小比较是化学学习中必须掌握的基础知识之一,它可以帮助你更好地理解化学反应和性质。
离子和原子半径大小比较1.同种元素的不同粒子的半径的比较核电荷数相同,核对电子的作用可认为是近似相等的,此时粒子的半径主要是由核外电子数决定的,电子数目越多,原子的半径越大。
具体有以下几种情况:(1)阴离子半径>原子半径,如r(Cl-)>r(Cl)(2)阳离子半径<原子半径,如r(Na+)<r(Na)(3)变价金属元素:高价阳离子半径<低价阳离子半径如r(Fe3+)<r(Fe2+) 2.电子总数相同的不同粒子的半径的比较电子层结构相同时,应主要考虑原子核对最外层电子的作用。
此时核电荷数大,原子核对电子的作用就强,因此粒子的半径就小。
如r(F-)>r(Na +)>r(Al3+)3.同周期元素原子半径比较(稀有气体除外)当原子的电子层数相同时,最外层电子处于同一个层,因而离核距离在同一个级别上,此时原子半径主要由核电荷数决定。
核电荷数越多,核对最外层电子的作用超强,因此原子半径越大。
如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)4.同主族元素原子或单核离子半径的比较这里主要讨论的是在元素周期表中同纵行的情况,且只讨论主族元素。
由于结构相似,仅是电子层数不同,因而此时原子(或单原子离子)半径主要由电子层数决定。
电子层数越多,半径越大。
如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I),r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-)。
离子半径大小比较离子半径是指离子在晶体中的离子半径大小,它是指离子在晶体中的空间占据范围。
在化学中,离子半径的大小对于理解离子之间的相互作用、晶体结构和化学性质有重要的意义。
本文将比较不同离子的半径大小,并探讨其影响因素。
1. 正离子半径大小比较正离子是由一个或多个电子失去的原子或分子所形成的离子。
正离子半径的大小通常比原子半径小,这是因为正离子失去了一个或多个电子,导致电子云缩小,使离子半径减小。
下面是一些常见正离子的半径大小比较:•锂离子(Li+)的半径约为0.68 Å。
•钠离子(Na+)的半径约为0.98 Å。
•钾离子(K+)的半径约为1.33 Å。
•铷离子(Rb+)的半径约为1.48 Å。
•铯离子(Cs+)的半径约为1.69 Å。
可以看出,随着原子序数的增加,正离子的半径也逐渐增加。
这是因为原子核的正电荷数增加,与电子云的吸引力增强,导致离子半径增大。
2. 阴离子半径大小比较阴离子是由一个或多个电子获得的原子或分子所形成的离子。
与正离子相比,阴离子半径的大小通常比原子半径大,这是因为阴离子由于获得了一个或多个电子,电子云扩大,使离子半径增大。
以下是一些常见阴离子的半径大小比较:•氟离子(F-)的半径约为1.33 Å。
•氯离子(Cl-)的半径约为1.81 Å。
•溴离子(Br-)的半径约为1.96 Å。
•碘离子(I-)的半径约为2.20 Å。
可以看出,与正离子不同,随着原子序数的增加,阴离子的半径逐渐减小。
这是因为阴离子由于增加了一个或多个电子,电子云扩大,比电子云收缩的程度要小,使离子半径减小。
3. 影响离子半径的因素离子半径的大小受到一些因素的影响,包括电子层的排布、原子核的正电荷数、电子的吸引力等。
•电子层的排布:电子层的排布影响了离子半径的大小。
电子层越多,离子半径越大。
•原子核的正电荷数:原子核的正电荷数越多,电子云受原子核的吸引力越强,离子半径越小。
离子半径规律
离子半径规律如下:
1.离子半径大小主要由离子的电子层数、原子序数和离子的电荷决定。
一般来说,电
子层数越多,原子序数越小,离子半径越大;相同电子层结构(即电子层数、原子序数相同)的离子,电荷越多,离子半径越小。
2.同一周期内元素的微粒,阴离子半径大于阳离子半径。
3.具有相同电子层结构的离子(单核),核电荷数越小,半径越大。
4.同一元素不同价态的离子,价态越高,离子半径越小。
5.同一周期内,从左到右,元素金属性减弱,非金属性增强,对应的简单阴离子半径
逐渐减小,简单阳离子半径逐渐增大。
阴离子、阳离子与原子间半径大小的比较
在比较粒子半径大小的时候,我们可以根据元素周期律,得出下面的一些规律:
(1)同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小。
如3周期中
Na+>Mg2+>Al3+。
(2)同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小。
如3周期中
P
3
->S2->Cl-。
(3)同主族阴、阳离子半径随原子序数递增逐渐增大。
如ⅠA族中
Na+<K+<Rb+<Cs+。
又如ⅦA族中,Cl-<Br-<I-。
(4)阳离子半径总比相应的原子半径小。
这是因为阳离子比相应的原子少了一个电子层。
如Na+<Na , Fe2+<Fe.
(5)阴离子半径总比相应的原子半径大。
这是因为阴离子与相应的原子电子层数相同,但阴离子最外电子层上的电子数已达稳定结构,比相应原子最外电子层上的电子数要多。
如S2->S ,Br->Br。
(6)电子层结构相同的离子半径(包括阳离子、阴离子)随核电荷的增加而减小。
如Ca2+、K+、S2-、Cl-,其四种离子的电子层结构均相同,如:
(7)同一种元素不同价态的离子半径,价态越高,则离子半径越小。
如Fe2+>Fe3+。
又如H
2SO
4
分子中S原子的半径小于H
2
SO
3
分子中S原子的半径
(8)常见短周期元素的离子中,以H+离子半径为最小。
其它常见离子半径的
大小,可归纳成下表:
练习:
1、将下列各组微粒半径由小到大排序:
(1) Na ,Si ,P ; (2)O 2-,Mg 2+,Al 3+;(3)Ca ,Ba ,Ca 2+ ; (4)Cl -,F ,
F - ; (5)Si ,Pb ,Sn 。
2、已知+n A 、++)1(n B 、-
n C 、-+)1(n D 都有相同的电子层结构,则A 、B 、C 、D 的原子半径由大到小的顺序是 ( )
A 、C>D>B>A
B 、A>B>C>D
C 、D>C>A>B
D 、A>B>D>C
3、试比较下列各组微粒的半径大小:
(1)F 、Cl 、Br 、I
(2)Li + 、Na + 、K +
(3)S 2- 、Cl -
(4)K + 、Ca 2+
(5)S 2-、S
(6)Ca 2+、Ca
(7)Fe 3+ 、Fe 2+
4、下列各组微粒中,按微粒半径依次增大排列的是:( )
(A )Al 3+、Al 、Na 、K
(B )F 、Cl 、S 2- 、S
(C )S 2-、Cl - 、K + 、Ca 2+
(D )Mg 、Si 、P 、K
5、下列物质中的阳离子半径与阴离子半径的比值最大的是:( )
(A )NaCl (B )CsCl
(C )K I (D )Li I
(E )NaBr
6、.按粒子的半径从小到大顺序排列的是( )
A.C l、S 、P
B.N 、O 、F
C.Al 3+、M g2+、N a+
D.K 、N a、L i
7、下列各组微粒的半径比较,正确的是( )
F<F -<Cl - ②O 2-<Mg 2+<Al 3+ ③Ca 2+<Ca<Ba ④S 2-<Se 2-<Br - ⑤Ar>F>Ne
A 、①③
B 、②③⑤
C 、③④
D 、①④⑤
8.下列比较中错误的是:
A .原子半径Al >Mg
B .离子半径Mg 2+>Al 3+
C .密度Al >Mg
D .溶解性 MgCO 3>Mg(OH)2
答案:
1、(1)P ,Si ,Na ; (2)Al3+,Mg2+,O2-;(3)Ca2+、Ca ,Ba , ; (4)F ,F-、 Cl-;
(5)Si ,Sn 、 Pb 。
2、C
3、从小到大是(1)F 、Cl 、Br 、I (2)Li + 、Na + 、K + (3)、Cl - 、S 2-
(4)K + 、Ca 2+、(5)S、S 2-、(6)Ca 2+、Ca (7)Fe 3+ 、Fe 2+ 4、A 5、B 6、AC 7、D 8、A、D
离子与化合价关系,常见离子的符号及其颜色
一、离子与化合价的关系(离子所带电荷数与化合价数值相等,其正负与化合价正
负对应。
)
1、化合价
元素化合价是元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质,用来表示原子之间化合的数目。
化合价的表示方法
通常在元素符号或原子团(作为整体参加反应的原子集团)的正上方用+n或—n表示。
例如:
在离子化合物里,元素的化合价的数值,就是这种元素的一个原子得失电子的数目。
如钾、钠在反应中都只失1个电子为+1价,镁失2个电子为+2价。
氯在形成离子化合物时,易得1个电子为-1价,氧在形成离子化合物时易得2个电子为-2价。
在共价化合物里,元素化合价的数值,就是这种元素的一个原子跟其它元素的原子形成共用电子对的数目。
如在CO2中碳为+4价,氧为 -2价;在次氯酸(HClO)中的氯为+1价,氢为+1价,氧为-2价等。
标化合价时,必须先写“+”或“-”号,再写价的数值,并标在元素符号的正上方。
如等。
2、离子是带有电荷的原子或原子团。
离子符号的写法要与化合价的写法严格区分开。
写离子符号时,必须先写离子所带电荷的数值,后写“+”号或“-”号。
如Ca2+、Al3+、等。
在离子化合物中,元素的化合价与离子带的电荷数是相同的,但必须注意写法的不同。
电荷离子的写法是,钙离子Ca2+,硫离子S2-。
另外,写离子电荷时,整个原子团不分开,标的是原子团带的电荷数,如硫酸根,铵根。
而标化合价时,要把原子团中的每种元素的化合价都标出来,如硫酸
简单阳离子带电荷数与元素正化合价数值相同。
如钠离子Na+、镁离子Mg2+、铝离子Al3+与其三种元素的化合价钠+1价,镁+2价,铝+3价的
数值相同。
简单阴离子带电荷数值也与元素负化合价数值相同。
如氯离子Cl-、硫离子S2-与其元素负化合价-1价、-2价数值相同。
3、化合价与离子符号的书写有一定区别与联系,如下表所示。
二、离子的符号和常见离子的颜色
1、离子符号
当原子得到或失去电子后,就形成了带电荷的微粒,即离子。
离子符号是用来表示离子的化学符号。
离子符号表示式X n+或X n-,X表示元素符号或原子团的化学式,X右上角的“+”或“-”表示离子带的是正电荷还是负电荷,“n”表示带n个单位的电荷(其中“1”可略写)。
例如,钠离子Na+,镁离子Mg2+,氯离子Cl-,硫离子S2-。
Al3+表示1个带3个单位正电荷的铝离子;3SO42-表示3个带两个单位负电荷的硫酸根离子;[Cu(NH3)4]2+表示1个带两个单位正电荷的四氨合铜离子。
此外,离子还可以是带电的原子团,如氢氧根离子OH-,硫酸根离子SO42-,铵根离子NH4+等。
在前20号元素中电子结构相同的离子有:
0电子:H+
2电子:Li+、Be2+
10电子:O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+
18电子:S2-、Cl-、K+、Ca2+
2、有色的离子
有一些离子是有颜色的,常见水溶液中的离子的颜色许多离子的
颜色可作为鉴识参考:绿MnO42-、天蓝Cu2+、红Fe(CN)63-、橙Cr2O72-、紫MnO4-、绿Ni2+、血红FeSCN2+、黄CrO42-、淡红Mn2+、黄Co2+、淡紅Mn2+、黃Fe3+
练习:
1、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是
A、X的原子序数比Y的小
B、X的原子的最外层电子数比Y的大
C、X的原子半径比Y的大
D、X元素的最高正价比Y的小
2、X、Y、Z和R分别代表四种元素,如果四种aXm+、 bYn+ 、 cZn-、 dRm-离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系正确的是
A、a-c = m-n
B、a-b = n-m
C、c-d = m+n
D、b-d = n+m
3、在PH=1的无色溶液中,能在溶液中大量共存的离子组是:A:Na+、K+、S2-、Cl-
B:Mg2+ 、Al3+、SO42-、Cl-
C:Na+、K+、AlO2-、NO3-
D:Na+、K+、SO42-、ClO-
4、在无色透明的溶液中,能大量共存的离子组是:
A:MnO4-、Cl-、NO3-、Na+
B:Cu2+、Al3+、SO42-、Cl-
C:H+、K+、CH3COO-、SO42-
D:K+、Mg2+、SO42-、Cl-
5、在强酸性溶液中能大量存在,并且溶液为无色透明的离子组是
[ ]
答案1、C、D 2、D 3、B 4、D 5、A,B。