Вы не можете просто вынуть мерку или линейку, чтобы измерить размер атома. Эти строительные блоки всей материи слишком малы, и, поскольку электроны всегда находятся в движении, диаметр атома немного нечеткий. Для описания размера атома используются две меры: атомный радиус и ионный радиус. Они очень похожи, а в некоторых случаях даже одинаковы, но между ними есть незначительные и важные различия. Читайте дальше, чтобы узнать больше об этих двух способах измерения атома.
Ключевые выводы: атомный и ионный радиус
- Существуют разные способы измерения размера атома, включая атомный радиус, ионный радиус, ковалентный радиус и радиус Ван-дер-Ваальса.
- Атомный радиус составляет половину диаметра нейтрального атома. Другими словами, это половина диаметра атома, измеряемая поперек внешних стабильных электронов.
- Ионный радиус равен половине расстояния между двумя атомами газа, которые только что касаются друг друга. Это значение может быть таким же, как атомный радиус, или оно может быть больше для анионов и того же размера или меньше для катионов.
- И атомный, и ионный радиус следуют одной и той же тенденции в периодической таблице. Как правило, радиус уменьшается при перемещении через точку (строку) и увеличивается при перемещении вниз по группе (столбцу).
Атомный радиус
Атомный радиус – это расстояние от ядра атома до наиболее удаленного стабильного электрона нейтрального атома. На практике значение получается путем измерения диаметра атома и деления его пополам. Радиусы нейтральных атомов находятся в диапазоне от 30 до 300 пм или триллионных долей метра.
Атомный радиус – это термин, используемый для описания размера атома. Однако стандартного определения этого значения нет. Атомный радиус может фактически относиться к ионному радиусу, а также к ковалентному радиусу, металлическому радиусу или радиусу Ван-дер-Ваальса.
Ионный радиус
Ионный радиус равен половине расстояния между двумя атомами газа, которые только касаются друг друга. Значения варьируются от 30 до более 200 часов. В нейтральном атоме атомный и ионный радиус одинаковы, но многие элементы существуют в виде анионов или катионов. Если атом теряет внешний электрон (положительно заряженный или катион), ионный радиус меньше атомного радиуса, потому что атом теряет электронную энергетическую оболочку. Если атом получает электрон (отрицательно заряженный или анион), обычно электрон попадает в существующую энергетическую оболочку, поэтому размер ионного радиуса и атомного радиуса сопоставимы.
Понятие ионного радиуса дополнительно усложняется формой атомов и ионов. Хотя частицы материи часто изображают в виде сфер, они не всегда круглые. Исследователи обнаружили, что ионы халькогена на самом деле имеют форму эллипса.
Тенденции в Периодической таблице
Какой бы метод вы ни использовали для описания атомных размер, он отображает тенденцию или периодичность в периодической таблице. Периодичность относится к повторяющимся тенденциям, которые видны в свойствах элемента. Эти тенденции стали очевидны Демитрию Менделееву, когда он расположил элементы в порядке увеличения массы. Основываясь на свойствах, которые были отображены известными элементами, Менделеев смог предсказать, где были дыры в его таблице или элементы, которые еще не были обнаружены.
Современная периодическая таблица очень похожа на таблицу Менделеева, но сегодня элементы упорядочены по возрастанию атомного номера, который отражает количество протонов в атоме. Нет никаких неоткрытых элементов, хотя могут быть созданы новые элементы с еще большим числом протонов.
Атомный и ионный радиус увеличиваются по мере движения вниз столбец (группа) периодической таблицы, потому что к атомам добавлена электронная оболочка. Размер атома уменьшается по мере того, как вы перемещаетесь по строке или периоду таблицы, потому что увеличенное количество протонов оказывает более сильное притяжение на электроны. Благородные газы – исключение. Хотя размер атома благородного газа увеличивается по мере продвижения вниз по столбцу, эти атомы больше, чем предыдущие атомы в строке.
Источники
- Басдевант, Ж. -Л .; Rich, J .; Спиро, М. “ Основы ядерной физики” . Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Коттон, Ф. А .; Уилкинсон, Г. “ Расширенная неорганическая химия” (5-е изд., Стр.1385). Вайли. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. “ Природа химической связи” (3-е изд.). Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета. 1960
- Васастьерна Дж. А. “О радиусах ионов”. Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Фенн . 1 (38): 1–25. 1923 г.
