8.3:
离子半径
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一个离子的半径为阳离子或阴离子的半径，被定义为离子化合物中离子与离子之间的距离。阳离子比母原子还更小，然而阴离子则比母原子更大。与原子半径相同，定义下离子半径为电子数，保持其价电子的轨道，及核电荷所决定。以锂为例，其有一个氨核的电子组态和 一个一个最外层2s电子。2s电子与核电荷之间 被两个1s电子屏蔽，并导致152皮米的原子半径。当锂失去最外侧的2s电子，而得到锂阳离子，与母原子相比。其拥有较少的电子但相同数量的质子。两个1s上的电子比起2s 上的电子被原子核抓得更紧，因为它们正承受比2s电子所接受的还更强烈的核电荷。因此，锂阳离子的离子半径为60皮米，其比母原子还要小很多。这样的趋势能在所有金属阳离子 与其母原子中被观察到。相对的，阴离子比母原子还大。当氟原子接受一个电子，其增加了一个最外层的电子，但是质子的数量保持不变，因核电荷保持不变。增加的电子—电子排斥力的增加导致 电子散布于空间中更多。因此氟阴离子半径为136皮米，其比母原子大许多。总体而言，随着主能阶的增加，s和p区元素的离子半径向下 增加因而轨道数的增加。那假设一组原子和离子拥有 相同数量的电子呢？它们被称为等电子序列，可以通过增加原子序数来排序。所示的等电子序列的每个成员具有 18个电子。但是，它们的质子数不同。硫化物离子具有16个质子吸引18个电子，而钙离子具有20个质子吸 引相同的电子。因此，具有更多的质子，钙可以将电子拉到比硫化物更靠近核的位置，从而导致钙离子小于硫化物离子。核电荷越大，半径越小，虽然添加电子壳会破坏这种趋势。尽管，在该系列中，硫化物是最大的离子，而钙是最小的离子。
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离子半径
离子半径是用来描述离子大小的度量。阳离子总是具有比母原子更少的电子和相同数量的质子。它比它所衍生的原子小。例如，铝原子的共价半径（1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1 ）是118 pm ，而Al 3 + （1 s 2 2 s 2 2 p 6 ）是68 pm。当电子从外价壳中移出时，占据较小壳的其余核心电子会经历更大的有效核电荷 Z eff ，并且被拉得更靠近原子核。 >
带较大电荷的阳离子比带较小电荷的阳离子小（例如V 2 + 的离子半径为79 pm，而V 3 + 的离子半径为64下午）。从元素周期表的各组开始，具有相同电荷的连续元素的阳离子通常具有较大的半径，这对应于主量子数 n 的增加。
阴离子（负离子）是通过向原子的价态壳中添加一个或多个电子而形成的。这导致电子之间的排斥力更大，每个电子的 Z eff 减小。两种效应（电子数量的增加和 Z eff 的减小）都导致阴离子的半径大于母原子的半径。例如，硫原子（[Ne] 3 s 2 3 p 4 ）的共价半径为104 pm，而硫化物阴离子的离子半径（[Ne] 3 s 2 3 p 6 ）是170 pm。对于连续向下进入任何基团的元素，阴离子具有较大的主量子数，因此具有较大的半径。具有相同电子构型的原子和离子被称为等电子。等电子物种的例子是N 3 ，O 2 ，F ＆s ，Ne，Na + ， Mg 2 + 和Al 3 + （1 s 2 2 s 2 2 p 6 ）。另一个等电子系列是P 3 ，S 2＆ndash; ，Cl ＆ndash; ，Ar，K + ，Ca 2 + 和Sc 3 + （[Ne] 3 s 2 3 p 6 ）。对于等电子原子或离子，质子的数量决定大小。核电荷越大，一系列等电子离子和原子的半径越小。