Un atome de chlore possède 17 électrons, l’électron le plus externe occupant une sous-couche 3p. En revanche, un ion chlorure a gagné un électron supplémentaire, ce qui donne 18 électrons. Cet électron supplémentaire occupe la sous-couche 3p, la rendant complètement remplie.
Les électrons les plus externes d’un atome ou d’un ion sont appelés électrons de valence et influencent considérablement la taille de l’atome. Les électrons de Valence sont situés dans des orbitales, qui sont des régions autour du noyau où la probabilité de trouver un électron est élevée.
Lorsqu’un atome gagne un électron pour devenir un ion, la répulsion électrostatique entre les électrons chargés négativement augmente. Cette répulsion provoque l’expansion des orbitales électroniques et leur éloignement du noyau. En conséquence, le rayon global de l’ion augmente par rapport à celui de l’atome neutre.
Dans le cas de l’ion chlorure, l’électron supplémentaire occupe la sous-couche 3p, qui est déjà remplie par l’atome de chlore neutre. La répulsion accrue électron-électron dans la sous-couche 3p remplie éloigne les électrons les plus externes du noyau, ce qui entraîne un rayon plus grand de l'ion chlorure par rapport à l'atome de chlore.
Par conséquent, l’ion chlorure a un rayon plus grand que l’atome de chlore en raison du nombre accru d’électrons et de l’expansion des orbitales électroniques qui en résulte.
