Введение в геохимию. Козлов Н.Е - 28 стр.

     Свойства атомов образовывать те или иные типы соединений могут быть
объяснены их электронным строением, а именно размерами атомов и ионов
в сочетании с валентностью элементов.

     Атомные радиусы – числа, получаемые при измерении расстояний между
центрами атомов в кристаллической структуре для соединений с ковалентной
или металлической связью. В полиморфных модификациях величины атомных
радиусов варьируют. Например, для углерода в алмазе, кубическая сингония,
                                     o
межатомные расстояния равны 1.54 A , для гексагонального углерода –
                   o
графита – 1.42 A . Соответственно, атомный радиус будет равен или 0.77,
         o
или 0.71 A .
     Атомные радиусы элементов, у которых имеются s- и p-электроны,
закономерно возрастают в каждой группе периодической системы
в направлении сверху вниз, т. е. при увеличении числа электронных слоев
в атоме. В пределах каждого периода слева направо, т. е. при возрастании числа
электронов в слое, атомные радиусы уменьшаются. По мере заполнения всех
внешних подгрупп электронов у атомов благородных газов радиус резко
возрастает, поскольку в структуре этих элементов атомы соединены лишь
остаточной (молекулярной) связью. Атомные радиусы элементов, содержащих
d-электроны, в начале ряда уменьшаются, но затем, по мере увеличения
количества электронов, начинают возрастать. У атомов, содержащих
f-электроны, в пределах ряда наблюдается несколько отклонений от общей
тенденции на фоне небольшого сокращения радиуса.
     Ионные радиусы – это радиусы атомов, находящихся в состоянии ионной
связи. Размер иона изменяется в зависимости от внешних условий и влияния
соседних элементов, входящих в структуру минерала. Например, NH4+ и Cl-
образуют соединение, кристаллизующееся при температуре выше 184.3о
в кубической структуре, где у каждого атома несколько соседей, а при более
низкой температуре образуют минерал нашатырь кубической сингонии,
имеющий восемь соседних элементов. В первом случае расстояние между
               o                 o
ионами 3.27 A , во втором – 3.35 A . Радиус иона зависит, прежде всего, от его
валентности. При возрастании положительной валентности ионный радиус
уменьшается по сравнению с атомным радиусом, а при отрицательной
валентности – возрастает. Поэтому размер катионов в общем случае меньше,
чем размер анионов.
      В пределах периодической системы в каждом периоде слева направо
радиус катионов при их валентности, отвечающей номеру группы,
т. е. возрастающей от элемента к элементу на единицу, резко уменьшается из-за

                                      28