Nje nga karakteristikat më të rëndësishme elementët kimikë të përfshirë në formimin e një lidhjeje kimike është madhësia e atomit (jonit): me rritjen e tij, forca e lidhjeve ndëratomike zvogëlohet. Madhësia e një atomi (joni) zakonisht përcaktohet nga vlera e rrezes ose diametrit të tij. Meqenëse një atom (jon) nuk ka kufij të qartë, koncepti i "rrezes atomike (jonike)" nënkupton që 90-98% e densitetit të elektronit të një atomi (joni) gjendet në një sferë të kësaj rreze. Njohja e vlerave të rrezeve atomike (jonike) ju lejon të vlerësoni distancat ndërbërthamore në kristale (d.m.th., strukturën e këtyre kristaleve), pasi për shumë probleme distancat më të shkurtra midis bërthamave të atomeve (joneve) mund të konsiderohen si shuma. të rrezeve të tyre atomike (jonike), megjithëse një aditivitet i tillë është i përafërt dhe është i kënaqur jo në të gjitha rastet.

Nën rrezja atomikeelement kimik(për rrezen jonike, shih më poshtë) të përfshirë në formimin e një lidhjeje kimike, në rastin e përgjithshëm u ra dakord të kuptohej gjysma e distancës ndërbërthamore të ekuilibrit midis atomeve më të afërt në rrjetën kristalore të elementit. Ky koncept, i cili është shumë i thjeshtë nëse marrim parasysh atomet (jonet) në formën e topave të fortë, në fakt rezulton të jetë kompleks dhe shpesh i paqartë. Rrezja atomike (jonike) e një elementi kimik nuk është një vlerë konstante, por ndryshon në varësi të një numri faktorësh, ndër të cilët më të rëndësishmit janë lloji i lidhjes kimike.

dhe numri i koordinimit.

Nëse formohet i njëjti atom (jon) në kristale të ndryshme tipe te ndryshme lidhje kimike, atëherë do të ketë disa rreze - kovalente në një kristal me një lidhje kovalente; jonike në një kristal me një lidhje jonike; metalike në metal; van der Waals në një kristal molekular. Ndikimi i llojit të lidhjes kimike mund të shihet në shembullin e mëposhtëm. Në diamant, të katër lidhjet kimike janë kovalente dhe formohen sp 3-hibride, kështu që të katër fqinjët e një atomi të caktuar janë në të njëjtën gjë

e njëjta distancë prej saj ( d= 1,54 A˚) dhe rrezja kovalente e karbonit në diamant do të jetë

është e barabartë me 0,77 A˚. Në një kristal arseniku, distanca midis atomeve të lidhura me lidhje kovalente ( d 1 = 2,52 A˚), dukshëm më pak se midis atomeve të lidhura nga forcat van der Waals ( d 2 = 3,12 A˚), pra As do të ketë një rreze kovalente prej 1,26 A˚ dhe një rreze van der Waals prej 1,56 A˚.

Rrezja atomike (jonike) gjithashtu ndryshon shumë ashpër kur ndryshon numri i koordinimit (kjo mund të vërehet gjatë transformimeve polimorfike të elementeve). Sa më i vogël të jetë numri i koordinimit, aq më e ulët është shkalla e mbushjes së hapësirës me atome (jone) dhe aq më të vogla janë distancat ndërbërthamore. Një rritje në numrin e koordinimit shoqërohet gjithmonë me një rritje të distancave ndërbërthamore.

Nga sa më sipër del se rrezet atomike (jonike). elemente të ndryshme, që marrin pjesë në formimin e një lidhjeje kimike, mund të krahasohen vetëm kur formojnë kristale në të cilat realizohet i njëjti lloj lidhjeje kimike dhe këta elementë kanë të njëjtat numra koordinimi në kristalet e formuara.

Le të shqyrtojmë më në detaje tiparet kryesore të rrezeve atomike dhe jonike.

Nën rrezet kovalente të elementeveËshtë e zakonshme të kuptohet gjysma e distancës ndërbërthamore të ekuilibrit midis atomeve më të afërt të lidhur me një lidhje kovalente.

Një tipar i rrezeve kovalente është qëndrueshmëria e tyre në "struktura kovalente" të ndryshme me të njëjtin numër koordinimi Z j. Përveç kësaj, rrezet kovalente, si rregull, janë të lidhura në mënyrë shtesë me njëra-tjetrën, domethënë, distanca A-B është e barabartë me gjysmën e shumës së distancave A-A dhe B-B në prani të lidhjeve kovalente dhe të njëjtat numra koordinues në të tre strukturat.

Ka rreze kovalente normale, tetraedrale, oktaedrale, kuadratike dhe lineare.

Rrezja normale kovalente e një atomi korrespondon me rastin kur atomi formon aq lidhje kovalente sa korrespondon me vendin e tij në tabelën periodike: për karbonin - 2, për azotin - 3, etj. Në këtë rast, vlera të ndryshme të rrezet normale fitohen në varësi të shumëzisë (rendit) lidhjet (lidhja e vetme, e dyfishtë, e trefishtë). Nëse një lidhje formohet kur retë elektronike hibride mbivendosen, atëherë ato flasin për tetraedrale

(Z k = 4, sp Orbitalet 3 hibride), tetëedrale ( Z k = 6, d 2sp Orbitalet 3 hibride), kuadratike ( Z k = 4, dsp Orbitalet 2 hibride), lineare ( Z k = 2, sp-orbitalet hibride) rreze kovalente.

Është e dobishme të dini sa vijon për rrezet kovalente (vlerat e rrezeve kovalente për një numër elementësh janë dhënë).

1. Rrezet kovalente, ndryshe nga rrezet jonike, nuk mund të interpretohen si rreze të atomeve që kanë një formë sferike. Rrezet kovalente përdoren vetëm për të llogaritur distancat ndërbërthamore midis atomeve të bashkuara nga lidhjet kovalente dhe nuk thonë asgjë për distancat midis atomeve të të njëjtit lloj që nuk janë të lidhur në mënyrë kovalente.

2. Madhësia e rrezes kovalente përcaktohet nga shumësia e lidhjes kovalente. Një lidhje e trefishtë është më e shkurtër se një lidhje dyfishe, e cila nga ana tjetër është më e shkurtër se një lidhje e vetme, kështu që rrezja kovalente e një lidhjeje trefishe është më e vogël se rrezja kovalente e një lidhjeje dyfishe, e cila është më e vogël

beqare. Duhet mbajtur parasysh se rendi i shumëfishimit të lidhjes nuk duhet të jetë një numër i plotë. Mund të jetë gjithashtu fraksionale nëse lidhja është e natyrës rezonante (molekula e benzenit, komponimi Mg2 Sn, shih më poshtë). Në këtë rast, rrezja kovalente ka një vlerë të ndërmjetme midis vlerave që korrespondojnë me rendet e tëra të shumëfishimit të lidhjeve.

3. Nëse lidhja është e natyrës së përzier kovalente-jonike, por me një shkallë të lartë të përbërësit kovalent të lidhjes, atëherë mund të futet koncepti i rrezes kovalente, por ndikimi i përbërësit jonik të lidhjes në vlerën e saj nuk mund të të lihet pas dore. Në disa raste, ky ndikim mund të çojë në një ulje të ndjeshme të rrezes kovalente, ndonjëherë deri në 0,1 A˚. Për fat të keq, përpjekjet për të parashikuar madhësinë e këtij efekti në të ndryshme

rastet nuk kanë qenë ende të suksesshme.

4. Madhësia e rrezes kovalente varet nga lloji i orbitaleve hibride që marrin pjesë në formimin e një lidhjeje kovalente.

Rrezet jonike, natyrisht, nuk mund të përcaktohet si gjysma e shumës së distancave midis bërthamave të joneve më të afërta, pasi, si rregull, madhësitë e kationeve dhe anioneve ndryshojnë ndjeshëm. Përveç kësaj, simetria e joneve mund të ndryshojë pak nga sferike. Megjithatë, për kristalet e vërteta jonike nën rrezja jonikeËshtë zakon të kuptohet rrezja e topit me të cilën përafrohet joni.

Rrezet jonike përdoren për të përafruar distancat ndërbërthamore në kristalet jonike. Besohet se distancat midis kationit dhe anionit më të afërt janë të barabarta me shumën e rrezeve të tyre jonike. Gabimi tipik në përcaktimin e distancave ndërbërthamore përmes rrezeve jonike në kristale të tillë është ≈0.01 A˚.

Ekzistojnë disa sisteme të rrezeve jonike që ndryshojnë në vlerat e rrezeve jonike të joneve individuale, por çojnë në afërsisht të njëjtat distanca ndërnukleare. Puna e parë për përcaktimin e rrezeve jonike u krye nga V. M. Goldshmit në vitet 20 të shekullit të 20-të. Në të, autori përdori, nga njëra anë, distancat ndërbërthamore në kristalet jonike, të matura me analizë strukturore me rreze X, dhe, nga ana tjetër, vlerat e rrezeve jonike F- dhe O2-, të përcaktuara.

me metodën e refraktometrisë. Shumica e sistemeve të tjera gjithashtu mbështeten në distancat ndërbërthamore në kristale të përcaktuara nga metodat e difraksionit dhe në disa vlera "referenci" të rrezes jonike të një joni të veçantë. Në sistemin më të njohur

Duke marrë parasysh këtë vlerë referencë është rrezja jonike e jonit të peroksidit O2−, e barabartë me

1,40 A˚ Kjo vlerë për O2− është në përputhje të mirë me llogaritjet teorike. Në sistemin e G.B. Bokiy dhe N.V. Belov, i cili konsiderohet si një nga më të besueshëm, rrezja jonike e O2− merret e barabartë me 1.36 A˚.

Në vitet 70-80, u bënë përpjekje për të përcaktuar drejtpërdrejt rrezet e joneve duke matur densitetin e elektroneve duke përdorur metodat e analizës strukturore me rreze X, me kusht që densiteti minimal i elektroneve në vijën që lidh bërthamat të merret si kufi i joneve. Doli se kjo metodë e drejtpërdrejtë çon në vlera të mbivlerësuara të rrezeve jonike të kationeve dhe në vlera të nënvlerësuara të rrezeve jonike të anioneve. Për më tepër, doli që vlerat e rrezeve jonike të përcaktuara drejtpërdrejt nuk mund të transferohen nga një përbërës në tjetrin, dhe devijimet nga aditiviteti janë shumë të mëdha. Prandaj, rreze të tilla jonike nuk përdoren për të parashikuar distancat ndërbërthamore.

Është e dobishme të dini sa vijon për rrezet jonike (tabelat më poshtë japin vlerat e rrezeve jonike sipas Bokiy dhe Belov).

1. Rrezja jonike për jonet e të njëjtit element ndryshon në varësi të ngarkesës së tij dhe për të njëjtin jon varet nga numri i koordinimit. Në varësi të numrit të koordinimit, dallohen rrezet jonike tetraedrale dhe tetëedrale.

2. Brenda një rreshti vertikal, më saktë brenda një grupi, periodik

Sistemet, rrezet e joneve me të njëjtën ngarkesë rriten me rritjen e numrit atomik të elementit, pasi numri i predhave të zëna nga elektronet rritet, dhe rrjedhimisht rritet edhe madhësia e jonit.

3. Për jonet e atomeve të ngarkuara pozitivisht nga e njëjta periudhë, rrezet jonike zvogëlohen me shpejtësi me rritjen e ngarkesës. Rënia e shpejtë shpjegohet me veprimin në një drejtim të dy faktorëve kryesorë: tërheqja e fortë e elektroneve "të tyre" nga kationi, ngarkesa e të cilit rritet me rritjen e numrit atomik; një rritje në fuqinë e ndërveprimit midis kationit dhe anioneve përreth me rritjen e ngarkesës së kationit.

4. Për jonet e atomeve të ngarkuara negativisht nga e njëjta periudhë, rrezet jonike rriten me rritjen e ngarkesës negative. Dy faktorët e diskutuar në paragrafin e mëparshëm veprojnë në drejtime të kundërta në këtë rast, dhe faktori i parë mbizotëron (rritja e ngarkesës negative të një anioni shoqërohet me një rritje të rrezes së tij jonike), prandaj rritja e rrezeve jonike me rritje ngarkesa negative ndodh dukshëm më ngadalë se ulja në rastin e mëparshëm.

5. Për të njëjtin element, pra me të njëjtin konfigurim elektronik fillestar, rrezja e kationit është më e vogël se ajo e anionit. Kjo është për shkak të një rënie në tërheqjen e elektroneve "shtesë" të jashtme në bërthamën e anionit dhe një rritje të efektit të skanimit për shkak të elektroneve të brendshme (kationi ka mungesë elektronesh, dhe anion ka një tepricë).

6. Madhësitë e joneve me të njëjtën ngarkesë ndjekin periodicitetin e tabelës periodike. Sidoqoftë, rrezja jonike nuk është proporcionale me ngarkesën bërthamore Z, e cila është për shkak të tërheqjes së fortë të elektroneve nga bërthama. Përveç kësaj, një përjashtim nga varësia periodike janë lantanidet dhe aktinidet, në seritë e të cilave rrezet e atomeve dhe joneve me të njëjtën ngarkesë nuk rriten, por zvogëlohen me rritjen e numrit atomik (i ashtuquajturi ngjeshja e lantanidit dhe kompresimi i aktinidit).11

11 Kompresimi i lantanidit dhe kompresimi i aktinideve janë për shkak të faktit se te lantanidet dhe aktinidet elektronet e shtuara me rritjen e numrit atomik mbushen. e brendshme d Dhe f-predha me një numër kuantik kryesor më të vogël se numri kuantik kryesor i një periudhe të caktuar. Për më tepër, sipas llogaritjeve mekanike kuantike në d dhe veçanërisht në f thotë se elektroni është shumë më afër bërthamës sesa në s Dhe fq gjendjet e një periudhe të caktuar me një numër kuantik të madh, pra d Dhe f-elektronet ndodhen në rajonet e brendshme të atomit, megjithëse mbushja e këtyre gjendjeve me elektrone (fjala është për nivelet elektronike në hapësirën energjetike) ndodh ndryshe.

Rrezet metalike konsiderohen të barabartë me gjysmën e distancës më të shkurtër ndërmjet bërthamave të atomeve në strukturën kristalizuese të elementit metalik. Ato varen nga numri i koordinimit. Nëse marrim rrezen metalike të ndonjë elementi në Z k = 12 për njësi, pastaj me Z k = 8, 6 dhe 4 rreze metalike të të njëjtit element do të jenë përkatësisht të barabarta me 0,98; 0,96; 0,88. Rrezet metalike kanë vetinë e aditivitetit. Njohja e vlerave të tyre na lejon të parashikojmë afërsisht parametrat grila kristalore komponimet ndërmetalike.

Rrezet atomike të metaleve karakterizohen nga karakteristikat e mëposhtme(të dhënat për vlerat e rrezeve atomike të metaleve mund të gjenden në).

1. Rrezet atomike metalike të metaleve në tranzicion janë përgjithësisht më të vogla se rrezet atomike metalike të metaleve jo në tranzicion, duke reflektuar forcën më të madhe të lidhjes në metalet në tranzicion. Kjo veçori është për faktin se metalet e grupit kalimtar dhe metalet më afër tyre në tabelën periodike kanë elektronikë. d- predha dhe elektrone në d-shtetet mund të marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike. Forcimi i lidhjes mund të jetë pjesërisht për shkak të shfaqjes së një komponenti kovalent të lidhjes dhe pjesërisht të ndërveprimit van der Waals të bërthamave jonike. Në kristalet e hekurit dhe tungstenit, për shembull, elektronet në d-Shtetet japin një kontribut të rëndësishëm në energjinë lidhëse.

2. Brenda një grupi vertikal, ndërsa lëvizim nga lart poshtë, rrezet atomike të metaleve rriten, gjë që është për shkak të rritjes së vazhdueshme të numrit të elektroneve (numri i predhave të zëna nga elektronet rritet).

3. Brenda një periudhe, më saktë, duke filluar nga metali alkali deri në mes të grupit të metaleve kalimtare, rrezet atomike të metaleve zvogëlohen nga e majta në të djathtë. Në të njëjtën sekuencë, ngarkesa elektrike e bërthamës atomike rritet dhe numri i elektroneve në shtresën e valencës rritet. Me rritjen e numrit të elektroneve të lidhjes për atom, lidhja metalike bëhet më e fortë, dhe në të njëjtën kohë, për shkak të rritjes së ngarkesës së bërthamës, rritet tërheqja e elektroneve të bërthamës (të brendshme) nga bërthama, prandaj vlera i rrezes atomike metalike zvogëlohet.

4. Metalet kalimtare të grupeve VII dhe VIII nga e njëjta periudhë, në një përafrim të parë, kanë rreze metalike pothuajse të njëjta. Me sa duket, kur bëhet fjalë për elementë që kanë 5 dhe numër më i madh d-elektronet, rritja e ngarkesës së bërthamës dhe efektet shoqëruese të tërheqjes së elektroneve bërthamore, që çojnë në një ulje të rrezes atomike metalike, kompensohen nga efektet e shkaktuara nga rritja e numrit të elektroneve në atom (jon) nuk janë të përfshirë në formimin e një lidhjeje metalike dhe çojnë në një rritje të rrezes metalike (rrit numrin e gjendjeve të zëna nga elektronet).

5. Një rritje në rreze (shih pikën 2) për elementët e tranzicionit, e cila ndodh gjatë kalimit nga periudha e katërt në të pestën, nuk vërehet për elementët e tranzicionit në

kalimi nga periudha e pestë në të gjashtën; rrezet atomike metalike të elementeve përkatëse (krahasimi është vertikal) në këto dy periudha të fundit janë pothuajse të njëjta. Me sa duket, kjo për faktin se elementët e vendosur midis tyre kanë një shtrirje relativisht të thellë f-predha, kështu që rritja e ngarkesës bërthamore dhe efektet tërheqëse shoqëruese janë më domethënëse sesa efektet që lidhen me një numër në rritje të elektroneve (ngjeshja e lantanidit).

6. Zakonisht rrezet metalike janë shumë më të mëdha se rrezet jonike, por nuk ndryshojnë aq dukshëm nga rrezet kovalente të të njëjtëve elementë, megjithëse pa përjashtim janë të gjitha më të mëdha se rrezet kovalente. Dallimi i madh në vlerat e rrezeve atomike dhe jonike metalike të të njëjtëve elementë shpjegohet me faktin se lidhja, e cila i detyrohet origjinës së saj elektroneve pothuajse të lira, nuk është e fortë (prandaj distancat ndëratomike relativisht të mëdha të vërejtura në rrjeta metalike). Dallimi dukshëm më i vogël në vlerat e rrezeve metalike dhe kovalente të të njëjtëve elementë mund të shpjegohet nëse marrim parasysh lidhje metalike si ndonjë lidhje kovalente e veçantë “rezonuese”.

Nën rrezja e van der Waals-itËshtë e zakonshme të kuptohet gjysma e distancës ndërbërthamore të ekuilibrit midis atomeve më të afërt të lidhur nga një lidhje van der Waals. Rrezet Van der Waals përcaktojnë madhësitë efektive të atomeve të gazit fisnik. Për më tepër, siç vijon nga përkufizimi, rrezja atomike van der Waals mund të konsiderohet gjysma e distancës ndërbërthamore midis atomeve më të afërt me të njëjtin emër, të lidhur nga një lidhje van der Waals dhe që i përkasin molekulave të ndryshme (për shembull, në kristalet molekulare ). Kur atomet i afrohen njëri-tjetrit në një distancë më të vogël se shuma e rrezeve të tyre van der Waals, ndodh zmbrapsja e fortë ndëratomike. Prandaj, rrezet atomike van der Waals karakterizojnë kontaktet minimale të lejueshme të atomeve që i përkasin molekulave të ndryshme. Të dhënat mbi vlerat e rrezeve atomike van der Waals për disa atome mund të gjenden në).

Njohja e rrezeve atomike të van der Waals-it ju lejon të përcaktoni formën e molekulave dhe paketimin e tyre në kristale molekulare. Rrezet Van der Waals janë shumë më të mëdha se të gjitha rrezet e listuara më sipër për të njëjtët elementë, gjë që shpjegohet me dobësinë e forcave van der Waals.

Rrezja jonike- vlera në Å që karakterizon madhësinë e kationeve jonike dhe anioneve jonike; madhësia karakteristike e joneve sferike, e përdorur për llogaritjen e distancave ndëratomike në përbërjet jonike. Koncepti i rrezes jonike bazohet në supozimin se madhësia e joneve nuk varet nga përbërja e molekulave në të cilat ato gjenden. Ai ndikohet nga numri i predhave të elektroneve dhe dendësia e paketimit të atomeve dhe joneve në rrjetën kristalore.

Madhësia e një joni varet nga shumë faktorë. Me një ngarkesë konstante të jonit, ndërsa numri atomik (dhe, rrjedhimisht, ngarkesa e bërthamës) rritet, rrezja jonike zvogëlohet. Kjo është veçanërisht e dukshme në serinë e lantanideve, ku rrezet jonike ndryshojnë në mënyrë monotonike nga ora 117 pm për (La3+) në 100 pm (Lu3+) me një numër koordinimi prej 6. Ky efekt quhet tkurrje e lantanidit.

Në grupet e elementeve, rrezet jonike zakonisht rriten me rritjen e numrit atomik. Sidoqoftë, për elementët d të periudhës së katërt dhe të pestë, për shkak të ngjeshjes së lantanidit, mund të ndodhë edhe një ulje e rrezes jonike (për shembull, nga ora 73 pasdite për Zr4+ në 72 pasdite për Hf4+ me një numër koordinimi 4).

Gjatë periudhës, vërehet një rënie e dukshme e rrezes jonike, e shoqëruar me një rritje të tërheqjes së elektroneve drejt bërthamës me një rritje të njëkohshme të ngarkesës së bërthamës dhe ngarkesës së vetë jonit: 116 pm për Na+, 86 pm për Mg2+, 68 pm për Al3+ (numri i koordinimit 6). Për të njëjtën arsye, një rritje në ngarkesën e një joni çon në një ulje të rrezes jonike për një element: Fe2+ 77 pm, Fe3+ 63 pm, Fe6+ 39 pm (numri i koordinimit 4).

Krahasimet e rrezeve jonike mund të bëhen vetëm kur numri i koordinimit është i njëjtë, pasi ai ndikon në madhësinë e jonit për shkak të forcave refuzuese midis kundërjoneve. Kjo shihet qartë në shembullin e jonit Ag+; Rrezja e tij jonike është 81, 114 dhe 129 pm për numrat e koordinimit 2, 4 dhe 6, respektivisht.
Struktura e një përbërjeje ideale jonike, e përcaktuar nga tërheqja maksimale midis joneve të ndryshme dhe zmbrapsjes minimale të joneve të ngjashme, përcaktohet kryesisht nga raporti i rrezeve jonike të kationeve dhe anioneve. Kjo mund të tregohet me konstruksione të thjeshta gjeometrike.

Rrezja jonike varet nga shumë faktorë, si ngarkesa dhe madhësia e bërthamës, numri i elektroneve në shtresën elektronike dhe dendësia e saj për shkak të ndërveprimit të Kulombit. Që nga viti 1923, ky koncept është kuptuar si rreze jonike efektive. Goldschmidt, Arens, Bokiy dhe të tjerët krijuan sisteme të rrezeve jonike, por ato janë të gjitha cilësisht identike, domethënë, kationet në to, si rregull, janë shumë më të vogla se anionet (me përjashtim të Rb +, Cs +, Ba 2 + dhe Ra 2+ në lidhje me O 2- dhe F-). Rrezja fillestare në shumicën e sistemeve u mor të ishte K + = 1.33 Å; të gjitha të tjerat u llogaritën nga distancat ndëratomike në përbërjet heteroatomike, të cilat konsideroheshin jonike sipas llojit të tyre kimik. komunikimet. Në vitin 1965 në SHBA (Waber, Grower) dhe në 1966 në BRSS (Bratsev), u botuan rezultatet e llogaritjeve mekanike kuantike të madhësive të joneve, duke treguar se kationet janë me të vërtetë në madhësi më të vogla se atomet përkatëse, dhe anionet praktikisht nuk janë të ndryshme në madhësi nga atomet përkatëse. Ky rezultat është në përputhje me ligjet e strukturës së predhave elektronike dhe tregon gabimin e supozimeve fillestare të miratuara gjatë llogaritjes së rrezeve jonike efektive. Rrezet jonike orbitale nuk janë të përshtatshme për të vlerësuar distancat ndëratomike; këto të fundit llogariten në bazë të sistemit të rrezeve jono-atomike.

Problemi i rrezeve jonike është një nga problemet qendrore në kiminë teorike dhe vetë termat "rrezja jonike"Dhe" rreze kristal“, duke karakterizuar përmasat përkatëse, janë pasojë e modelit të strukturës jonike-kovalente. Problemi i rrezeve zhvillohet kryesisht brenda kornizës kimia strukturore(kimia e kristaleve).

Ky koncept gjeti konfirmim eksperimental pas zbulimit të difraksionit të rrezeve X nga M. Laue (1912). Përshkrimi i efektit të difraksionit praktikisht përkoi me fillimin e zhvillimit të modelit jonik në veprat e R. Kossel dhe M. Born. Më pas, u zbulua difraksioni i elektroneve, neutroneve dhe grimcave të tjera elementare, të cilat shërbyen si bazë për zhvillimin e një numri metoda moderne analiza strukturore (rreze X, neutron, difraksion elektronik etj.). Koncepti i rrezeve luajti një rol vendimtar në zhvillimin e konceptit të energjisë së rrjetës, teorisë së paketimit më të afërt dhe kontribuoi në shfaqjen e rregullave Magnus-Goldschmidt, rregullave të izomorfizmit Goldschmidt-Fersman, etj.

Në fillim të viteve 1920. u pranuan dy aksioma: transferueshmëria e joneve nga një strukturë në tjetrën dhe qëndrueshmëria e madhësive të tyre. Dukej mjaft logjike të merrej gjysma e distancave më të shkurtra ndërbërthamore në metale si rreze (Bragg, 1920). Disi më vonë (Huggins, Slater) u zbulua një korrelacion midis rreze atomike dhe distancat me maksimumet e densitetit të elektroneve të elektroneve valente të atomeve përkatëse.

Problem rrezet jonike (g po) është disi më e ndërlikuar. Në kristalet jonike dhe kovalente, sipas analizës së difraksionit me rreze X, vërehen sa vijon: (1) një zhvendosje e lehtë në densitetin e mbivendosjes drejt një atomi më elektronegativ, si dhe (2) një densitet elektronik minimal në vijën e lidhjes ( predha elektronike të joneve në distanca të afërta duhet të zmbrapsin njëra-tjetrën). Ky minimum mund të supozohet të jetë zona e kontaktit midis joneve individuale, nga e cila mund të maten rrezet. Sidoqoftë, nga të dhënat strukturore për distancat ndërbërthamore është e pamundur të gjendet një mënyrë për të përcaktuar kontributin e joneve individuale dhe, në përputhje me rrethanat, një mënyrë për të llogaritur rrezet jonike. Për ta bërë këtë, duhet të specifikoni të paktën rrezen e një joni ose raportin e rrezeve të joneve. Prandaj, tashmë në vitet 1920. u propozuan dhe u krijuan një sërë kriteresh për një përkufizim të tillë (Lande, Pauling, Goldschmidt, etj.) sisteme të ndryshme rrezet jonike dhe atomike (Arens, Goldschmidt, Bokiy, Zachariazen, Pauling) (në burimet e brendshme problemi është përshkruar në detaje nga V.I. Lebedev, V.S. Urusov dhe B.K. Vainshtein).

Aktualisht, sistemi i rrezeve jonike Shannon dhe Pruitt konsiderohet më i besueshëm, në të cilin rrezja jonike F“(r f0W F" = 1.19 A) dhe O 2_ (r f0W O 2- = 1.26 A) merret si fillestar. një (në monografitë e B.K. Vainshtein, këto quhen fizike). Tabela 3.1) Ky sistem ofron një saktësi në llogaritjen e distancave ndërbërthamore në përbërjet më jonike (fluoride dhe kripëra oksigjeni) të rendit 0,01 A dhe lejon vlerësime të arsyeshme të rrezet e joneve për të cilat nuk ka të dhëna strukturore Kështu, bazuar në të dhënat e Shannon - Pruitt në vitin 1988, u krye llogaritja e rrezeve të panjohura në atë kohë për jonet. d- metale në tranzicion në gjendje të lartë oksidimi, në përputhje me të dhënat e mëvonshme eksperimentale.

Tabela 3.1

Disa rreze jonike r (sipas Shannon dhe Pruitt) të elementeve të tranzicionit (CN 6)

Fundi i tryezës. 3.1

CC 4 ; b CC 2; LS- gjendja e ulët e rrotullimit; H.S.- gjendje e lartë e rrotullimit.

Një veti e rëndësishme e rrezeve jonike është se ato ndryshojnë me afërsisht 20% kur CN ndryshon me dy njësi. Përafërsisht i njëjti ndryshim ndodh kur gjendja e tyre e oksidimit ndryshon me dy njësi. Kryqëzimi i rrotullimit

karakteristikat e kushtëzuara jone, të përdorura për të përafruar distancat ndërbërthamore në kristalet jonike (Shih rrezet jonike). Vlerat e I.r. janë të lidhura natyrshëm me pozicionin e elementeve në tabelën periodike të Mendelejevit. I.r. janë përdorur gjerësisht në kiminë e kristaleve (Shih Crystal chemistry), duke bërë të mundur identifikimin e rregullsive në strukturën e kristaleve të përbërjeve të ndryshme, në gjeokimi (Shih Gjeokimi) kur studiohet dukuria e zëvendësimit të joneve në proceset gjeokimike etj.

Janë propozuar disa sisteme vlerash të I. r.. Këto sisteme zakonisht bazohen në vëzhgimin e mëposhtëm: ndryshimi midis distancave ndërbërthamore A - X dhe B - X në kristalet jonike të përbërjes AX dhe BX, ku A dhe B janë një metal, X është një jometal, praktikisht nuk ndryshon kur X zëvendësohet me një tjetër jometal të ngjashëm me të (për shembull, kur zëvendësohet klori me bromin), nëse numrat e koordinimit të joneve të ngjashme në kripërat që krahasohen janë të njëjta. Nga kjo rezulton se I. r. kanë vetinë e aditivitetit, d.m.th., që distancat ndërbërthamore të përcaktuara eksperimentalisht mund të konsiderohen si shuma e "rrezeve" përkatëse të joneve. Ndarja e kësaj shume në terma bazohet gjithmonë në supozime pak a shumë arbitrare. Sistemet e ujitjes të propozuara nga autorë të ndryshëm ndryshojnë kryesisht në përdorimin e supozimeve të ndryshme fillestare.

Tabelat japin I. r., përkatëse kuptime të ndryshme numri i oksidimit (shih Valenca). Në vlera të ndryshme nga +1, numri i oksidimit nuk korrespondon me shkallën reale të jonizimit të atomeve, dhe I. r. fitojnë një kuptim edhe më konvencional, pasi lidhja mund të jetë kryesisht kovalente në natyrë. Vlerat e I.r. (në Å) për disa elementë (sipas N.V. Belov dhe G.B. Bokiy): F - 1,33, Cl - 1,81, Br - 1,96, I - 2,20, O 2- 1 ,36, Li + 0,68, Na - 0,98, K + 1,33, Rb + 1,49, Cs + 1,65, Be 2+ 0,34, Mg 2+ 0,74, Ca 2+ 1,04, Sr 2+ 1,20, Ba 2+ 1,38, Sc 3+ 0,83, Y 3+ 3+ 0,97, La.

V. L. Kireev.

• - sistemet supramolekulare të membranave të një qelize të gjallë dhe organeleve të saj, që kanë një natyrë lipoproteinike dhe ofrojnë selektivitet. duke kaluar nëpër të ndryshme jonet nëpër membranë. Naib, kanalet për jonet Na+, K+, Ca2+ janë të zakonshme...
• - strukturat molekulare, i ndërtuar në biol. membranat dhe kryerja e transferimit të joneve drejt elektrokimike më të lartë. potencial...

  Biologjike fjalor enciklopedik

• - karakteristikat e atomeve, duke lejuar një vlerësim të përafërt të distancave ndëratomike në molekula dhe kristale...

  Enciklopedia fizike

• - karakteristikat efektive të atomeve, duke lejuar përafërsisht vlerësimin e distancës ndëratomike në molekula dhe kristale ...

  Enciklopedia kimike

• - kristalore in-va, në të cilën kryesisht shkaktohet ngjitja ndërmjet grimcave. lidhjet jonike...

  Enciklopedia kimike

• - përbëhet nga dy jone me ngarkesë të kundërt të mbajtur së bashku në mënyrë elektrostatike. forcat, dispersioni, jon-dipol ose disa ndërveprime të tjera...

  Enciklopedia kimike

• - shih rrezet atomike...

  Enciklopedia kimike

• - shih rrezet atomike...

  Enciklopedia kimike

• - Pajisjet jonike janë të njëjta me pajisjet e shkarkimit të gazit...

  Enciklopedia e teknologjisë

• - një sistem i madhësive atomike i propozuar nga Lebedev në 1966 ...

  Enciklopedia gjeologjike

• - njësoj si pajisjet e shkarkimit të gazit...

  Fjalori i madh enciklopedik politeknik

• - karakteristikat e atomeve që bëjnë të mundur vlerësimin e përafërt të distancave ndëratomike në substanca...
• - kristalet në të cilat kohezioni i grimcave është kryesisht për shkak të jonik lidhjet kimike. I. deri mund të përbëhet nga jone monoatomike dhe poliatomike...

  Enciklopedia e Madhe Sovjetike

• - karakteristikat e kushtëzuara të joneve të përdorura për përafrimin e distancave ndërbërthamore në kristalet jonike...

  Enciklopedia e Madhe Sovjetike

• - karakteristikat që bëjnë të mundur përafërsisht vlerësimin e distancave ndëratomike në molekula dhe kristale. Përcaktuar kryesisht nga të dhënat e analizës strukturore me rreze X...
• - karakteristikat e distancave ndërmjet bërthamave të kationeve dhe anioneve në kristalet jonike...

  Fjalor i madh enciklopedik

"Rrezet jonike" në libra

Bateritë litium-jon