Не можете просто да изтриете мерник или владетел, за да измерите размера на атом. Тези градивни елементи на цялата материя са твърде малко и оттогава електрони винаги са в движение, диаметърът на атом е малко размит. Две мерки, използвани за описване на атомния размер, са атомен радиус и йонен радиус. Двете са много сходни, а в някои случаи дори еднакви, но има малки и важни разлики между тях. Прочетете, за да научите повече за тези два начина за измерване на атом.
Ключови извеждания: Атомно срещу йонов радиус
- Има различни начини за измерване на размера на атома, включително атомния радиус, йонния радиус, ковалентния радиус и радиуса на ван дер Ваал.
- Атомният радиус е половината от диаметъра на неутрален атом. С други думи, това е половината от диаметъра на атом, измерващ се през външните стабилни електрони.
- Йонният радиус е половината от разстоянието между два газови атома, които просто се допират един до друг. Тази стойност може да бъде същата като атомния радиус или може да бъде по-голяма за аниони и със същия размер или по-малка за катиони.
- И атомният, и йонният радиус следват една и съща тенденция в периодичната таблица. Като цяло радиусът намалява придвижването през период (ред) и увеличава придвижването надолу по група (колона).
Атомен радиус
Атомният радиус е разстоянието от атомното ядро до най-външния стабилен електрон на неутрален атом. На практика стойността се получава чрез измерване на диаметъра на атом и разделянето му наполовина. Радиусите на неутралните атоми варират от 30 до 300 pm или трилиони на метър.
Атомният радиус е термин, използван за описание на размера на атома. Въпреки това, няма стандартна дефиниция за тази стойност. Атомният радиус може действително да се отнася до йонния радиус, както и към ковалентен радиус, метален радиус или радиус на ван дер Ваалс.
Йонен радиус
Йонният радиус е половината от разстоянието между два газови атома, които просто се допират един до друг. Стойностите варират от 30 до 200 часа. В неутрален атом атомният и йонният радиус са еднакви, но съществуват много елементи аниони или катиони. Ако атомът загуби най-външния си електрон (положително зареден или катион), йонният радиус е по-малък от атомния радиус, тъй като атомът губи електронна обвивка на енергия. Ако атомът придобие електрон (отрицателно зареден или анион), обикновено електронът попада в съществуваща енергийна обвивка, така че размерът на йонния радиус и атомния радиус са сравними.
Концепцията за йонния радиус се усложнява допълнително от формата на атоми и йони. Докато частиците от материята често са изобразявани като сфери, те не винаги са кръгли. Изследователите са открили, че халкогенните йони всъщност са елипсоидни по форма.
Тенденции в периодичната таблица
Който и метод да използвате, за да опишете атомен размер, показва тенденция или периодичност в периодичната таблица. Периодичността се отнася до повтарящите се тенденции, които се наблюдават в свойствата на елемента. Тези тенденции станаха очевидни за Демитри Менделеев когато подреждаше елементите в ред на увеличаване на масата. Въз основа на свойствата, които са били показани от известните елементи, Менделеев успя да предвиди къде има дупки в таблицата му или елементи, които тепърва ще бъдат открити.
Модерното периодичната таблица е много подобна на таблицата на Менделеев, но днес елементите се подреждат чрез увеличаване атомно число, което отразява броя на протони в атом. Въпреки това няма неоткрити елементи нови елементи могат да бъдат създадени с още по-голям брой протони.
Атомният и йонният радиус се увеличават, докато се движите надолу по колона (група) на периодичната таблица, защото към атомите се добавя електронна обвивка. Атомният размер намалява, когато се движите през ред - или период - на таблицата, тъй като увеличеният брой протони упражнява по-силно дърпане на електроните. Благородни газове са изключение. Въпреки че размерът на благородния газов атом се увеличава, докато се движите надолу по колоната, тези атоми са по-големи от предходните атоми в един ред.
Източници
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Спиро, М. "Основи в ядрената физика ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Памук, F. A.; Уилкинсън, Дж. "Разширена неорганична химия " (5-то изд., Стр.1385). Уайли. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. "Природата на химическата връзка " (3-то изд.). Итака, Ню Йорк: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, J. А. „На радиусите на йони“. Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. 1 (38): 1–25. 1923