1. Röntgendiffraktion (XRD):
* Hur det fungerar: Röntgendiffraktion innebär att du lyser röntgenstrålar på ett kristallint prov. Atomerna i kristallen diffrerar röntgenstrålarna och skapar ett mönster av fläckar på en detektor. Detta mönster kan analyseras för att bestämma arrangemanget av atomer i kristallen, inklusive avståndet mellan dem.
* Begränsningar: XRD ger bara information om avståndet mellan atomer i fast tillstånd. Det mäter inte direkt storleken på enskilda atomer.
2. Elektrondiffraktion:
* Hur det fungerar: I likhet med XRD använder elektrondiffraktion en stråle av elektroner för att undersöka materialets struktur. Elektroner interagerar med elektronmoln av atomer och ger information om distributionen av elektroner och atomens storlek.
* Begränsningar: Elektrondiffraktion är mer känslig för ytan på ett material och kanske inte är lika exakt för att bestämma atomradier som andra metoder.
3. Teoretiska beräkningar:
* Hur det fungerar: Kvantmekaniska beräkningar kan användas för att modellera beteendet hos elektroner i atomer och molekyler. Dessa beräkningar kan ge uppskattningar av storleken på atomer och joner baserade på fördelningen av elektrondensitet.
* Begränsningar: Noggrannheten för dessa beräkningar beror på komplexiteten i systemet som modelleras och de approximationer som används.
4. Empiriska trender:
* Hur det fungerar: Forskare har observerat trender i atomiska och joniska radier över det periodiska tabellen. Till exempel minskar atomradie i allmänhet över en period och ökar ner en grupp. Dessa trender kan användas för att uppskatta storleken på en atom eller jon baserat på dess position i det periodiska tabellen.
* Begränsningar: Empiriska trender är baserade på generaliseringar och kanske inte är korrekta för alla element eller joner.
Bestämma joniska radier:
* Joniska radier bestäms genom att analysera avståndet mellan joner i joniska kristaller.
* Röntgendiffraktion är den primära tekniken som används för att mäta dessa avstånd.
* Den joniska radien beräknas genom att subtrahera radien för den andra jonen från avståndet mellan dem.
Viktiga överväganden:
* Atomiska och joniska radier är inte fasta värden. De kan variera beroende på atomens eller jonens kemiska miljö.
* Metoderna som används för att uppskatta dessa värden har inneboende begränsningar och osäkerheter.
* Värdena som rapporteras för atom- och jonradier är vanligtvis medelvärden erhållna från olika experimentella och teoretiska metoder.
Sammanfattningsvis finns det ingen enda "guldstandard" -metod för att bestämma atom- och joniska radier. Forskare använder en kombination av experimentella tekniker, teoretiska beräkningar och empiriska trender för att uppskatta dessa värden och erkänna begränsningarna för varje metod.
