Hvorfor har en chloridion større radius end chloratomet?

Et kloratom har 17 elektroner, hvor den yderste elektron optager en 3p underskal. Derimod har en chloridion fået en ekstra elektron, hvilket resulterer i 18 elektroner. Denne ekstra elektron optager 3p subshell, hvilket gør den fuldstændig fyldt.

De yderste elektroner i et atom eller ion er kendt som valenselektroner, og de har væsentlig indflydelse på atomets størrelse. Valenselektroner er placeret i orbitaler, som er områder omkring kernen, hvor sandsynligheden for at finde en elektron er stor.

Når et atom får en elektron til at blive en ion, øges den elektrostatiske frastødning mellem de negativt ladede elektroner. Denne frastødning får elektronorbitalerne til at udvide sig og bevæge sig længere væk fra kernen. Som et resultat øges den samlede radius af ionen sammenlignet med det neutrale atom.

I tilfældet med chloridionen optager den yderligere elektron 3p-underskallen, som allerede er fyldt med det neutrale kloratom. Den øgede elektron-elektron frastødning i den fyldte 3p subshell får de yderste elektroner til at bevæge sig længere væk fra kernen, hvilket resulterer i den større radius af chloridionen sammenlignet med chloratomet.

Derfor har chloridionen en større radius end chloratomet på grund af det øgede antal elektroner og den resulterende udvidelse af elektronorbitalerne.