带正电荷的离子称为正离子或阳离子，带负电荷的离子称为负离子或阴离子。对于简单离子，人们经常用离子电荷、离子电子构型、离子半径加以描述。

1.离子电荷

离子电荷就是在形成离子化合物过程中原子失去或得到的电子数。例如，在NaCl中，Na⁺电荷为+1，Cl^-电荷为-1；在MgO中，Mg²⁺电荷为+2，O^2-电荷为-2。

2.离子电子构型

简单的负离子通常具有稳定的8电子构型，如F^-、Cl^-、O^2-、S^2-等最外层都有8个电子的稀有气体结构。对于正离子，则有如下多种电子构型。

2电子构型：ns²，最外层有2个电子，如Li⁺、Be²⁺等。

8电子构型：ns²np⁶，最外层有8个电子，如Na⁺、K⁺、Mg²⁺等。

(9～17)电子构型：ns²mp⁶nd^1～9，最外层有9～17个电子，如Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺等。

18电子构型：ns²np⁶nd¹⁰，最外层有18个电子，如Cu⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Hg²⁺等。

(18+2)电子构型：(n-1)s²(n-1)p⁶(n-1)d¹⁰ns²，次外层有18个电子，最外层有2个电子，如Tl⁺、Pb²⁺、Bi³⁺等。

3.离子半径

如果把离子看成球体，晶体中相切的正负离子的核间距d则为正离子半径r+与负离子半径r-之和(图6-1)，即d=r⁺+r^-。

图6-1 核间距与离子半径的关系

离子晶体的核间距d由X射线衍射法很容易测得。如果已知一种离子的半径，就可以利用d值求出另一种离子的半径。

1926年，德国的哥德希密特(V.M.Goldchmidt)由光学数据确定了F^-和O^2-半径分别为133pm和132pm。以此为基础，利用测得的核间距计算出80多种离子的半径，称为哥德希密特半径。按照哥德希密特半径，O^2-的半径小于F^-的半径，现在看来显然不合理。

1927年，鲍林充分考虑核电荷数和屏蔽常数的影响，推算出一套离子半径。鲍林将O^2-半径确定为140pm，F^-半径确定为136pm。此后，又有多人提出离子半径的计算方法，在此不一一列举。离子半径的变化规律总结如下：

(1)具有相同电荷的同一主族元素随着电子层数依次增多，离子半径也依次增大。例如

Li⁺<Na⁺<K⁺<Rb⁺<Cs⁺          F^-<Cl^-<Br^-<I^-

(2)同一周期元素，正离子的电荷数越高，半径越小；负离子的电荷数越高，半径越大。

Na⁺>Mg²⁺>Al³⁺              p^3->S^2->C1^-

(3)同一种离子，随着配位数增大半径增大。例如，Co²⁺半径，四配位，r=56pm；六配位，r=65pm；八配位，r=90pm。

(4)同一元素，不同价态的离子，电荷高的半径小。例如

Fe³⁺<Fe²⁺                      Sn⁴⁺<Sn²⁺

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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