Γιατί το μέγεθος των κατιόντων είναι πάντα μικρότερο και τα ανιόντα μεγαλύτερο από το αντίστοιχο άτομο;

Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί τα κατιόντα είναι μικρότερα και τα ανιόντα είναι μεγαλύτερα από τα αντίστοιχα ουδέτερα άτομα:

κατιόντα (θετικά ιόντα)

* Απώλεια ηλεκτρονίων: Τα κατιόντα σχηματίζονται όταν ένα άτομο χάνει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια. Αυτή η απώλεια μειώνει το συνολικό αρνητικό φορτίο μέσα στο άτομο.

* Μειωμένη απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων: Με λιγότερα ηλεκτρόνια, τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια βιώνουν λιγότερη απόρριψη μεταξύ τους. Αυτό επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να τραβηχτούν πιο κοντά στον πυρήνα, καθιστώντας το ιόν μικρότερο.

* Αυξημένο πυρηνικό φορτίο: Το θετικό φορτίο του πυρήνα παραμένει το ίδιο, αλλά ο μειωμένος αριθμός ηλεκτρονίων σημαίνει ότι αυξάνεται το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο (η έλξη του πυρήνα στα ηλεκτρόνια). Αυτή η ισχυρότερη έλξη προσελκύει τα ηλεκτρόνια πιο κοντά, συρρικνώνοντας περαιτέρω το ιόν.

Anions (αρνητικά ιόντα)

* κέρδος ηλεκτρονίων: Μορφή ανιόντων όταν ένα άτομο κερδίζει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια. Αυτή η αύξηση στα ηλεκτρόνια προσθέτει στο συνολικό αρνητικό φορτίο.

* Αυξημένη απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων: Τα πρόσθετα ηλεκτρόνια αυξάνουν την απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων, ωθώντας τα ηλεκτρόνια πιο μακριά και αυξάνοντας το μέγεθος του ιόντος.

* Μειωμένο αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο: Ενώ το πυρηνικό φορτίο παραμένει σταθερό, ο αυξημένος αριθμός ηλεκτρονίων αποδυναμώνει το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο. Αυτή η ασθενέστερη έλξη επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να εξαπλωθούν περισσότερο, επεκτείνοντας το ιόν.

Συνοπτικά:

Το κλειδί για την κατανόηση της διαφοράς μεγέθους έγκειται στην ισορροπία μεταξύ της ελκυστικής δύναμης του πυρήνα και της απωθητικής δύναμης μεταξύ των ηλεκτρονίων. Όταν τα ηλεκτρόνια χάνονται (κατιόντα), ο πυρήνας ασκεί ισχυρότερη έλξη στα υπόλοιπα ηλεκτρόνια, καθιστώντας το ιόν μικρότερο. Όταν κερδίζονται τα ηλεκτρόνια (ανιόντες), η αυξημένη απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων αντισταθμίζει την πυρηνική έλξη, καθιστώντας το ιόν μεγαλύτερο.