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IonenradiusZoomA-Z

Fachgebiet - Allgemeine Chemie

Der Ionenradius ist der Radius eines als starre Kugel betrachteten Ions im Kristallgitter.

Der Ionenradius nimmt innerhalb einer Gruppe des Periodensystems der Elemente mit steigender Ordnungszahl zu. Innerhalb einer Periode nimmt der Ionenradius von links nach rechts ab: Bei konstanter Ionenladung ist die Abnahme gleichmäßig und gering, mit zunehmender Ladung dagegen erwartungsgemäß eine starke Verkleinerung der Ionen feststellbar. Sowohl für Kationen als auch für Anionen wächst der Ionenradius mit steigender Koordinationszahl.

Die Bestimmung von Ionenradien erfolgt durch die Aufteilung von röntgenographisch ermittelten Atomabständen innerhalb einer Gitterstruktur (siehe Kristallstrukturanalyse) auf die einzelnen Ionen. Je nach Verfahrensweise zur Aufteilung des Abstandes zwischen Kation und Anion sind dabei Differenzen zwischen den Werten verschiedener Autoren möglich.

Erste Ansätze zur Bestimmung des Radius eines Ions stammen von A. Landé aus dem Jahr 1920. Er nahm an, dass das Li+-Ion zu klein sei, um in den Kristallen der Halogenide die gegenseitige Berührung der wesentlich größeren Halogenid-Ionen zu verhindern; auf der Grundlage dieser Hypothese konnten die Radien für die Halogenid-Ionen bestimmt werden. Die erste umfangreiche Ionenradiusskala wurde 1926 von V. M. Goldschmidt aufgestellt (Goldschmidt'sche Ionenradien). Auf dem Minimum der Elektronendichte zwischen den Ionen als Abgrenzungskriterium basiert die Ionenradiusskala von R. D. Shannon (1969) und C. T. Prewitt (1976).

In flüssiger Phase werden Ionen durch Lösungsmittelmoleküle solvatisiert (Solvatation; in Wasser: Hydratation). Unter Berücksichtigung der Solvat- bzw. Hydrathülle (Größe und Anzahl der Solvensmoleküle) ergibt sich dann ein abweichender effektiver Ionenradius für das betreffende solvatisierte Ion.

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