Al为什么是同周期离子半径最小的元素??

Al为什么是同周期离子半径最小的元素??
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ak789@163.com LV

发表于 2025-4-24 06:35:32

在同一周期中 ,从左到右原子序数逐渐增大 。

首先看阳离子 ,以第三周期为例 ,钠、镁、铝会失去最外层电子形成阳离子 。钠失去最外层1个电子 ,镁失去最外层2个电子 ,铝失去最外层3个电子 。它们失去电子后电子层数都比原来原子少一层 ,而且铝失去的电子最多 ,原子核对于剩下电子的吸引力就最强 ,把电子往中间拉得更紧 ,所以铝离子半径在阳离子中是最小的 。

再看阴离子 ,像硅、磷、硫、氯形成阴离子时 ,是得到电子 ,电子层数不变 ,但是电子数增多了 。电子之间相互排斥 ,会使离子半径增大 。与铝离子相比 ,阴离子电子层数比铝离子多一层 ,半径自然就比铝离子大 。

所以在同一周期里 ,铝离子半径是最小的 。  

蜜雪 LV

发表于 2025-4-24 05:21:32

在同一周期中,阳离子是原子失去电子形成的,阴离子是原子得到电子形成的。

以第三周期为例,从钠到氯。 阳离子如钠离子、镁离子、铝离子,它们电子层数相同,都是两层电子 ,而质子数依次增大,钠是11个质子,镁是12个质子,铝是13个质子 。质子带正电,电子带负电,质子数越多对核外电子的吸引作用越强,会使电子更靠近原子核,从而离子半径减小 。

而阴离子如硫离子、氯离子,它们有三层电子 ,电子层数比阳离子多一层,电子层数越多离子半径越大。

所以铝离子在同周期离子中半径最小 。 总体来说,在同一周期中,铝离子由于电子层数相对较少,且质子数在同周期阳离子中较大,对电子吸引能力强 ,因此它是同周期离子半径最小的元素(这里讨论的是主族元素形成的常见离子情况)。  

Eric_H LV

发表于 2025-4-24 04:20:32

在讨论“Al为什么是同周期离子半径最小的元素”这个问题时,我们需要从原子结构和离子形成的角度来进行分析。

首先,同一周期元素从左到右原子序数依次增大。以第三周期为例,包含钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)等元素。在形成离子的过程中,金属元素通常失去电子形成阳离子,而非金属元素通常得到电子形成阴离子。

对于阳离子来说,以钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)为例,钠原子的电子排布为 2、8、1,失去最外层 1 个电子形成钠离子(Na⁺),电子排布变为 2、8;镁原子电子排布为 2、8、2,失去最外层 2 个电子形成镁离子(Mg²⁺),电子排布也是 2、8;铝原子电子排布为 2、8、3,失去最外层 3 个电子形成铝离子(Al³⁺),电子排布同样是 2、8 。这三种阳离子电子层数相同,都具有两个电子层。但是,随着原子序数的增大,原子核内质子数在增加。钠原子核内质子数为 11,镁原子核内质子数为 12,铝原子核内质子数为 13 。质子数越多,原子核对外层电子的吸引作用就越强,会使电子更靠近原子核,从而离子半径就越小。所以在这三种阳离子中,铝离子(Al³⁺)由于质子数最多,对核外电子吸引更强,离子半径是最小的。

而对于同周期的非金属元素形成的阴离子,例如磷(P)、硫(S)、氯(Cl)形成的阴离子,磷离子(P³⁻)、硫离子(S²⁻)、氯离子(Cl⁻),它们在得到电子后电子层数比阳离子多一层。以第三周期为例,这些阴离子都有三个电子层,比阳离子多了一个电子层。电子层数越多,离子半径就越大。

综上所述,在同周期元素形成的离子中,铝离子(Al³⁺)由于电子层数与同周期金属阳离子相同,但质子数最多,对电子吸引更强,而比同周期非金属阴离子电子层数少一层,所以铝离子半径是同周期离子半径最小的 。这就是铝在同周期中成为离子半径最小元素的原因。  

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