Atomu rādiuss, kā tas tiek mērīts, kā tas mainās periodiskajā tabulā, piemēri

The atomu rādiuss tas ir svarīgs parametrs periodiskās tabulas elementu periodiskajām īpašībām. Tas ir tieši saistīts ar atomu lielumu, jo lielāks rādiuss ir lielāks vai lielāks. Tāpat tas ir saistīts ar tā elektroniskajiem raksturlielumiem.

Kamēr atomam ir vairāk elektronu, jo lielāks ir tā lielums un atomu rādiuss. Abi ir definēti ar valences apvalka elektroniem, jo ​​attālumos, kas pārsniedz to orbītas, varbūtība atrast elektronu tuvinās nullei. Pretējā situācija notiek kodola tuvumā: palielinās elektronu atrašanas varbūtība.

Augšējais attēls attēlo kokvilnas bumbiņu iepakojumu. Ņemiet vērā, ka katru no tiem ieskauj seši kaimiņi, neskaitot citu iespējamo augšējo vai apakšējo rindu. Kokvilnas bumbiņu saspiešanas veids noteiks to izmērus un tādējādi arī to rādiusus; tāpat kā tas notiek ar atomiem.

Elementi atkarībā no to ķīmiskās dabas vienā vai otrā veidā mijiedarbojas ar saviem atomiem. Tāpēc atomu rādiusa lielums ir atkarīgs no klātbūtnes veida un tā atomu cietā iepakojuma.

Indekss

• 1 Kā tiek mērīts atomu rādiuss?
  • 1.1. Kodolenerģijas attāluma noteikšana
  • 1.2 Vienības
• 2 Kā tas mainās periodiskajā tabulā?
  • 2.1
  • 2.2 Dilstoši grupai
  • 2.3 Lantanīda kontrakcija
• 3 Piemēri
• 4 Atsauces

Kā tiek mērīts atomu rādiuss?

Galvenajā attēlā var būt viegli izmērīt kokvilnas bumbiņu diametru un tad sadalīt to ar diviem. Tomēr atoma sfēra nav pilnībā definēta. Kāpēc? Jo elektroni cirkulē un izkliedējas konkrētos kosmosa reģionos: orbitālēs.

Tāpēc atoms var tikt uzskatīts par sfēru ar nepārprotamām malām, kuras nav iespējams noteikt par to, cik lielā mērā tās beidzas. Piemēram, augšējā attēlā centrālais reģions, netālu no kodola, izskatās intensīvākā krāsā, bet tā malas ir neskaidras.

Attēls attēlo diatomisko molekulu E₂ (kā Cl₂, H₂, O₂, utt.). Pieņemot, ka atomi ir sfēriski ķermeņi, ja attālums tika noteikts d kas atdala abus kodolus kovalentā saitē, tad būtu pietiekami sadalīt to divās daļās (d2) lai iegūtu atomu rādiusu; precīzāk, E E kovalentais rādiuss₂.

Un, ja E neizveido kovalentās saites ar sevi, bet tas ir metāla elements? Pēc tam d to norāda to kaimiņu skaits, kuri E apkārtnē ir metāla konstrukcijā; tas ir, atomu koordinācijas numurs (N.C) iepakojumā (atcerieties galvenās attēla kokvilnas bumbiņas).

Starptautiskā attāluma noteikšana

Lai noteiktu d, kas ir divu atomu starpkodolu attālums molekulā vai iepakojumā, tam ir nepieciešamas fizikālās analīzes metodes.

Viens no visbiežāk izmantotajiem ir rentgenstaru difrakcija, kurā staru kūlis tiek apstarots caur kristālu, un tiek pētīts difrakcijas modelis, kas izriet no mijiedarbības starp elektroniem un elektromagnētisko starojumu. Atkarībā no iepakojuma var iegūt dažādus difrakcijas modeļus un līdz ar to arī citas vērtības d.

Ja atomi kristāla režģī ir "saspringti", tie parādīs dažādas vērtības d salīdzinot ar to, kas viņiem būtu, ja tie būtu "ērti". Arī šie iekšējie attālumi var svārstīties vērtībās, tāpēc atomu rādiuss faktiski sastāv no šādu mērījumu vidējās vērtības..

Kā ir atomu rādiuss un koordinācijas numurs? V. Goldschmidts noteica attiecības starp abiem, kur N.C ir 12, relatīvā vērtība ir 1; no 0,97 iepakojumam, kur atoms ir N.C vienāds ar 8; 0,96, N.C ir 6; un 0,88 N.C no 4.

Vienības

No N.C vērtības, kas ir vienāda ar 12, ir izveidotas daudzas tabulas, salīdzinot visu periodiskās tabulas elementu atomu rādiusus..

Tā kā ne visi elementi veido šādu kompaktu struktūru (N.C mazāk nekā 12), V. Goldschmidt attiecības izmanto, lai aprēķinātu to atomu rādiusus un izteiktu tos pašam iepakojumam. Tādā veidā ir standartizēti atomu rādījumu mērījumi.

Bet kādās vienībās viņi izpaužas? Kopš tā laika d ir ļoti mazs, ir jāizmanto angstromu vienības Å (10 ∙ 10^-10m) vai arī plaši izmantots, pikometrs (10 ∙ 10^-12m).

Kā tas mainās periodiskajā tabulā?

Visu laiku

Metāliskiem elementiem noteiktiem atomu rādiusiem piešķir metāla rādiusu nosaukumu, bet attiecībā uz šiem nemetāliskajiem elementiem kovalentie rādiusi (piemēram, fosfors, P₄, vai sērs, S₈). Tomēr starp abiem radio veidiem ir izteiktāka atšķirība nekā nosaukums.

No kreisās uz labo pusi tajā pašā periodā kodols pievieno protonus un elektronus, bet pēdējie ir tikai tādā pašā enerģijas līmenī (galvenais kvantu skaits). Tā rezultātā kodolam piemīt arvien efektīvāka kodolmateriāla maksa par valences elektroniem, kas noslēdzas ar atomu rādiusu.

Šādā veidā nemetāliskie elementi tajā pašā periodā parasti ir atomu (kovalento) rādiusi mazāki par metāliem (metāla rādiusi)..

Dilstoši grupai

Dilstot grupai, tiek aktivizēti jauni enerģijas līmeņi, kas ļauj elektroniem iegūt vairāk vietas. Tādējādi elektroniskais mākonis aptver lielākus attālumus, tā izplūdušās perifērijas gals beidzas tālāk no kodola, tāpēc atomu rādiuss paplašinās.

Lantanīda kontrakcija

Iekšējā slāņa elektroni palīdz aizsargāt efektīvu kodolmateriāla uzlādi valences elektroniem. Ja orbitālēm, kas veido iekšējos slāņus, ir daudz "caurumu" (mezglu), tāpat kā f orbitāļu gadījumā kodols stingri sasaucas ar atomu rādiusu, pateicoties orbītu sliktajam ekranēšanas efektam..

Šo faktu apliecina periodiskās tabulas 6. lantanīda kontrakcija. No La līdz Hf ir ievērojams atomu rādiusa sarukums, ko rada orbitāli f, kas "piepildās", jo viens šķērso f bloku: lantanoidu un aktinoīdu bloku..

Līdzīgu efektu var novērot arī ar bloku p elementiem no 4. perioda. Šoreiz orbītu d vājā pasargājošā efekta rezultāts, kas piepildās, pārejot pāri pārejas metālu periodiem..

Piemēri

Periodiskās tabulas 2. periodam tās elementu atomu rādiusi ir:

-Li: 257 pm

-Be: 112 pm

-B: 88 pm

-C: 77 pm

-N: 74 pm

-O: 66 pm

-F: 64.00

Ņemiet vērā, ka litija metālam ir vislielākais atomu rādiuss (257 m.), Bet fluors, kas atrodas perioda labajā malā, ir mazākais no tiem (64.00). Tajā pašā periodā atomu rādiuss nolaižas no kreisās uz labo pusi, un uzskaitītās vērtības to parāda.

Litija, veidojot metāla saites, tā rādiuss ir metāls; un fluoru, jo tā veido kovalentās saites (F-F), tā rādiuss ir kovalens.

Un, ja vēlaties izteikt atomu radioiekārtas angstromu vienībās? Vienkārši daliet tos ar 100: (257/100) = 2,57Å. Un tā tālāk ar pārējām vērtībām.

Atsauces

1. Ķīmija 301. Atomiskais starojums. Saturs iegūts no: ch301.cm.utexas.edu
2. CK-12 fonds. (2016. gada 28. jūnijs). Atomu rādiuss. Saturs iegūts no: chem.libretexts.org
3. Tendences atomu starojumos. Ņemts no: intro.chem.okstate.edu
4. Clackamas kopienas koledža. (2002). Atomu lielums. Saturs iegūts no: dl.clackamas.edu
5. Clark J. (2012. gada augusts). Atomu un jonu rādiuss. Saturs iegūts no: chemguide.co.uk
6. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija (Ceturtais izdevums., 23., 24., 80., 169. lpp.). Mc Graw kalns.