离子的生成与离子半径
イオンの生成とイオン半径
原子通过得失电子达到稀有气体型的稳定排布，得失的个数就是离子的价数。同一周期从左到右阳离子半径减小；同族从上到下离子半径增大。
钠原子丢掉 1 个电子、氯原子捡起 1 个电子，两者都变得比原来稳定。为什么恰好是这个数目？看一眼它们变成离子后的电子排布 —— 都变成了稀有气体那样的排布。「向最近的稀有气体靠拢」这一句，能解释绝大多数离子的价数。
为什么是这样
价电子少的原子（金属元素）放出全部价电子最省力，放出后剩下的排布正好是前一个稀有气体的排布。钠（K 殻 2・L 殻 8・M 殻 1）放掉 M 殻那 1 个，就成了 Na+，排布与氖相同。价电子多的原子（非金属元素）反过来，接受几个电子把最外层填到 8 个更省力：氯（K 殻 2・L 殻 8・M 殻 7）接受 1 个成为 Cl−，排布与氩相同。
所以价数不是随便定的：它等于「到最近的稀有气体排布」需要得失的电子数。1 族丢 1 个成 1 价阳离子，2 族丢 2 个成 2 价阳离子；17 族得 1 个成 1 价阴离子，16 族得 2 个成 2 价阴离子。
把这个倾向量化，有两个常用的量。电离能是从原子拿走 1 个电子所需的能量 —— 越小越容易变阳离子，所以碱金属的电离能最小。电子亲和能是原子接受 1 个电子时放出的能量 —— 越大越容易变阴离子，卤素最大。
定量表达
离子的电子数要按电荷算，这是最容易错的一步：阳离子的电子数 ＝ 质子数 − 电荷数，阴离子的电子数 ＝ 质子数 ＋ 电荷数。Na+ 是 11 − 1 ＝ 10 个，Cl− 是 17 ＋ 1 ＝ 18 个。注意质子数在得失电子时不变 —— 变的只有电子。
离子半径有两条趋势。同族从上到下增大：壳层数增加，最外层离核更远，所以 Li+ < Na+ < K+。电子排布相同的一组离子里，质子数越多半径越小：O2−、F−、Na+、Mg2+ 的电子数都是 10，但质子数依次为 8、9、11、12，核对电子的吸引越来越强，所以半径依次减小。
还要注意一个方向上的对比：阳离子比原来的原子小，阴离子比原来的原子大。钠原子丢掉整个最外层，少了一层，所以 Na+ 明显比 Na 小；氯原子多接一个电子、电子间排斥增强，所以 Cl− 比 Cl 大。
- 本节公式一览
- 例题
- 容易错在哪里
- 自测
- 小结
- 练这一节
- 日文术语