1. Répulsion électron-électron accrue : L’ajout d’électrons supplémentaires au nuage électronique entraîne une augmentation de la répulsion électron-électron. À mesure que le nombre d’électrons augmente, les forces répulsives entre eux deviennent plus fortes, ce qui amène les électrons à se disperser et à occuper des orbitales plus grandes. Cette expansion du nuage électronique se traduit par une augmentation globale du rayon ionique par rapport à l'atome neutre.
2. Attraction nucléaire plus faible : La charge négative des électrons supplémentaires dans un anion crée une force électrostatique plus forte entre les électrons et le noyau chargé positivement. Cependant, cette attraction nucléaire accrue n’est pas suffisante pour surmonter la répulsion accrue électron-électron. En conséquence, les électrons sont moins étroitement liés au noyau de l’anion que dans l’atome neutre, ce qui contribue à un rayon ionique plus grand.
3. Effet de protection : Les électrons les plus externes (électrons de valence) d’un atome subissent une charge nucléaire effective réduite en raison de la présence d’électrons internes. Cet effet de protection devient plus prononcé dans un anion en raison du nombre accru d'électrons. Le blindage accru réduit l'attraction entre les électrons de valence et le noyau, permettant aux électrons de valence d'occuper des orbitales plus grandes et augmentant encore le rayon ionique.
Il convient de noter que l'ampleur spécifique de l'augmentation du rayon ionique dépend de l'élément et de sa configuration électronique, mais en général, le rayon d'un ion négatif est toujours supérieur à celui de l'atome neutre correspondant.
