離子半徑大小的比較規(guī)律

1、第1頁(yè)粒子半徑大小的比較規(guī)律粒子半徑大小的比較規(guī)律原子和簡(jiǎn)單離子半徑大小的比較是高考的一個(gè)重要考點(diǎn)，掌握比較的方法和規(guī)律，才能正確判斷粒子半徑的大小。中學(xué)化學(xué)里常見(jiàn)粒子半徑大小比較，規(guī)律如下：1.同種元素粒子半徑大小比較：同種元素原子形成的粒子，核外電子數(shù)越多，粒子半徑越大。陽(yáng)離子半徑小于相應(yīng)原子半徑。如r(Na)r(Cl)；同種元素不同價(jià)態(tài)的離子，價(jià)態(tài)越高，離子半徑越小。如r(Fe)r(Fe2)r(Fe3)、r(H—)r(H)r(H)

2、。2.不同元素粒子半徑的比較：①同周期元素，電子層數(shù)相同，原子序數(shù)越大，原子半徑、最高價(jià)陽(yáng)離子半徑、最低價(jià)陰離子半徑均逐漸減小(僅限主族元素)。如r(Na)r(Mg)r(Al)r(S)r(Cl)、r(Na)r(Mg2)r(Al3)、r(O2—)r(F—)。同一周期各元素，陰離子半徑一定大于陽(yáng)離子半徑。如r(O2—)r(Li)。②同主族元素，最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同價(jià)態(tài)的離子半徑大小也如此。如：r(F)r(Cl—)

3、r(Ar)r(K)r(Ca2)、r(O2—)r(F—)r（Na）r（Mg2）r（Al3）。④稀有氣體元素的原子，半徑比與它相鄰的鹵素原子的原子半徑大，如r(Ar)r(Cl)。⑤核電荷數(shù)、電子層數(shù)、電子數(shù)都不相同的粒子，一般可以通過(guò)一種參照粒子進(jìn)行比較。如鋁原子和氧原子，可以通過(guò)硼原子轉(zhuǎn)換，r(Al)r(B)r(O)，也可以通過(guò)硫原子轉(zhuǎn)換，r(Al)r(S)r(O)。對(duì)規(guī)律的理論解釋?zhuān)河绊懥Ｗ影霃酱笮〉囊蛩赜性踊蚝?jiǎn)單陰、陽(yáng)離子的核電荷數(shù)

4、、電子層數(shù)、電子數(shù)等。核電荷數(shù)增大，原子核對(duì)核外電子的引力增強(qiáng)，使原子半徑減小；電子層數(shù)及核外電子數(shù)增多，原子核對(duì)外層電子的引力減弱，使原子半徑增大。這兩個(gè)因素相互制約：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)增大使原子半徑減小的影響大于核外電子數(shù)增多使原子半徑增大的影響，核電荷數(shù)增大使原子半徑減小占主導(dǎo)地位，所以同一周期，從左至右，原子半徑依次減??；當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)的增多使原子半徑增大的影響大于核電荷數(shù)增大使原子半徑減小的影響，電子層

5、數(shù)的增多使原子半徑增大的影響占主導(dǎo)地位，所以同一主族從上至小，原子半徑依次增大；當(dāng)電子層數(shù)、核外電子數(shù)都相同時(shí)，只有核電荷數(shù)增大對(duì)原子半徑的影響，所以，核電荷越大，原子半徑越??；當(dāng)核電荷數(shù)、電子層數(shù)都相同時(shí)，電子數(shù)增多，原子核對(duì)外層電子的引力減弱，使原子半徑增大。影響粒子半徑大小的因素還有測(cè)定半徑的方法，根據(jù)原子的不同鍵合形式表現(xiàn)的不同“大小”，有三種原子半徑。(1)金屬半徑：它是金屬的原子半徑，就是金屬晶體中兩相鄰金屬原子的核間距的半

6、數(shù)值。很明顯，它跟金屬原子的堆積方式或配位數(shù)有關(guān)。一般說(shuō)，配位數(shù)高，半徑顯得大。常見(jiàn)表中所列數(shù)據(jù)是折合成配位數(shù)為12的金屬原子半徑。金屬原子半徑可以用X射線衍射法測(cè)得金屬晶體的晶胞參數(shù)，再結(jié)合它的點(diǎn)陣型式計(jì)算得到。(2)共價(jià)半徑：它指兩個(gè)相同原子以共價(jià)單鍵結(jié)合時(shí)核間距的半數(shù)值。共價(jià)半徑近似地滿(mǎn)足加和規(guī)則，即任一共價(jià)鍵長(zhǎng)約為兩原子半徑之和。(3)范德華半徑：它指在分子型晶體中，不屬于同一分子的兩個(gè)最接近的相同原子在非鍵合第3頁(yè)構(gòu)，可知A、

7、B在同一周期，C、D在同一周期，且C、D在A、B的上一周期；由B的電荷比A高，知B在A的右邊；由C的電荷比D高，知C在D的右邊。其位置關(guān)系如下表所示。對(duì)于A，原子半徑應(yīng)改為A＞B＞D＞C；對(duì)于B，原子序數(shù)b＞a＞c＞d正確；對(duì)于C，離子半徑應(yīng)改為D＞C＞A＞B；對(duì)于D，金屬性應(yīng)改為A＞B；非金屬性D＞C正確。答案為B?！璂C…C……AB…[例3]A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其原子半徑按DEBCA的順序依次減小，

8、且B和E同主族。下列推斷不正確的是（）AA、B、D一定在不同周期BA、D可能在同一主族CD、B、C原子的最外層電子數(shù)依次增多DC的最高價(jià)氧化物的水化物可能顯堿性[解析解析]此題考查學(xué)生對(duì)周期表結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和周期表中存在的半徑變化規(guī)律知識(shí)的掌握情況。短周期只有前3周期，由A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大及B和E同主族可確定BE的相對(duì)位置，若B在第2周期則E在第3周期；由原子半徑按DEBCA的順序依次減小知A與B在不同周期，則A只能在第一

9、周期、第1主族，是氫；D的原子半徑比E大，D與E同周期，且D在E的左邊某一族內(nèi)，可能與A同族；C的原子序數(shù)比B大，原子半徑比B小，C與B同周期，C在B的右邊某族，C一定在鈹之后，不可能是金屬，所以，C的最高價(jià)氧化物的水化物不可能顯堿性。只有D選項(xiàng)是不正確的。相對(duì)位置如下：A（氫）（氫）（B）B（C）C（C）（D）D（E）E[例4]已知兩元素A與B的原子序數(shù)分別為a、b，且原子半徑BA，則a與b的相對(duì)大小關(guān)系是（）Aa一定大于bBa一定小

10、于bC若元素A、B在同一周期，則a一定大于bD若元素A、B不在同一周期，則a一定大于b[解析解析]考綱要求考生“掌握同一周期(同一主族)內(nèi)元素性質(zhì)(如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及其化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系”。該題考查考生對(duì)元素周期B(原子半徑)的理解和歸納推理能力。分析題干時(shí)，了解到原子序數(shù)與原子半徑之間有一定的關(guān)系，因此原子半徑在元素周期表中的規(guī)律性變化是解題的切入點(diǎn)。根據(jù)元素周期律可知，在同一周期，隨原子序數(shù)遞增，原子半

11、徑逐漸減小(0族元素不考慮)，若元素A、B同周期，而原子半徑BA，所以原子序數(shù)ab，所以選項(xiàng)C正確。若在同一主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，而原子序數(shù)也增大，即當(dāng)原子半徑BA時(shí)，原子序數(shù)ba。所以?xún)煞N情況都有可能，A、B、D選項(xiàng)不正確。答案為C?！踞槍?duì)訓(xùn)練比較下列粒子的半徑大小1.NaCl—2.HH—3.H—Li4.NaAl35.O2—F—6.KMg7.CF8.ClBr9.F—Cl—10.Mg2Mg11.ClCl—12.Fe3Fe21