Periodensystem

Ionenradien

Ein einzelnes Atom oder ein isoliertes Ion hat keine definierte äußere Begrenzung. In einem Ionengitter halten benachbarte Ionen allerdings einen Abstand ein, der sich mit Hilfe der Röntgenbeugung messen läßt. Dieser Abstand kann als Summe der Radien zweier kugelförmiger Ionen interpretiert werden. Der Ionenradius beschreibt somit den halben Durchmesser eines Atoms im ionisierten Zustand.

Üblicherweise ist sein Wert im Vergleich zum Atomradius kleiner bei Abgabe und größer bei Aufnahme eines Elektrons. Die Größe des Ionenradius´ ist u.a. abhängig vom Oxidationszustand. Wie bei den Atomradien sind auch bei den Ionenradien periodische Tendenzen zu erkennen. Ionen unterliegen analog zu der Entwicklung bei den Atomen (Atomradienkontraktion) einer typischen Ionenkontraktion: Die Ionenradien nehmen in einer Periode von links nach mehr oder weniger gleichmäßig ab. Besonders erwähnenswert ist an dieser Stelle die sog. Lanthanoiden-Kontraktion (siehe Abbildung oben) Diese Ionenkontraktion bewirkt eine Ähnlichkeit des chemischen Verhaltens solcher Elemente, die im Periodensystem schräg untereinander stehen. Diese sog. "Diagonalregel" formulierte Goldschmidt wie folgt: "Analog gebaute Ionen gleicher Valenz und gleicher Dimension in vergleichbaren Kristallen zeigen Ähnlichkeit auch in bezug auf ihre chemischen Eigenschaften." Goldschmidt gründet seine Regel beispielsweise auf die Ähnlichkeit von Lithium und Magnesium in Bezug auf die Eigenschaften der entsprechenden Hydroxide, Carbonate und Phosphate.

 

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