Aatomikiirus, kuidas seda mõõdetakse, kuidas see perioodilises tabelis muutub, näited

The aatomi raadius see on perioodilise tabeli elementide perioodiliste omaduste oluline parameeter. See on otseselt seotud aatomite suurusega, kuna suuremate raadiusega on suurem või suurem. Samuti on see seotud elektrooniliste omadustega.

Niikaua kui aatomil on rohkem elektrone, seda suurem on selle suurus ja aatomkiirus. Mõlemad on defineeritud valentsuskesta elektronide poolt, kuna nende orbiidil kaugemal asuvatel vahemaadel on elektronide leidmise tõenäosus null. Vastupidine on tuuma läheduses: elektronide leidmise tõenäosus suureneb.

Ülemine pilt kujutab endast puuvillase kuuli pakkimist. Pange tähele, et igaüks on ümbritsetud kuue naabriga, ilma et oleks võimalik lugeda teist võimalikku ülemist või alumist rida. Puuvillapallide tihendamise viis määrab nende suurused ja seega nende raadiused; nagu see juhtub aatomitega.

Elemendid vastavalt nende keemilisele olemusele toimivad ühel või teisel viisil oma aatomitega. Seetõttu varieerub aatomkiiruse suurus sõltuvalt olemasoleva sideme tüübist ja selle aatomite tahkest pakendist.

Indeks

• 1 Kuidas mõõdetakse aatomkiirust?
  • 1.1. Tuumakauguse määramine
  • 1,2 ühikut
• 2 Kuidas see perioodilises tabelis muutub?
  • 2.1 Aja jooksul
  • 2.2 Kahanevalt grupi järgi
  • 2.3 Lantaaniidi kokkutõmbumine
• 3 Näited
• 4 Viited

Kuidas mõõdetakse aatomkiirust?

Põhikuval võib puuvillase kuuli läbimõõt olla kerge mõõta ja seejärel jagada kahega. Kuid aatomi sfäär ei ole täielikult määratletud. Miks? Kuna elektronid levivad ja hajuvad teatud ruumi piirkondades: orbitaalid.

Seega võib aatomit pidada säärega, millel on ebamugavad servad, mida pole võimalik kindlalt öelda, mil määral nad lõppevad. Näiteks ülemise pildi puhul näeb keskpiirkond, tuuma lähedal, intensiivsemat värvi, samas kui selle servad on hägused.

Kujutis kujutab endast diatomiilist molekuli E₂ (nagu Cl₂, H₂, O₂, jne). Eeldades, et aatomid on sfäärilised kehad, kui kaugus on määratud d mis eraldab mõlemad tuumad kovalentse sidemega, siis piisab sellest kaheks pooleks (d/ 2) aatomkiiruse saamiseks; täpsemalt E E kovalentne raadius₂.

Ja kui E ei kujuta endast kovalentseid sidemeid, kuid see on metalliline element? Siis d seda näitaks E-ga ümbritsevate naabrite arv metallkonstruktsioonis; see tähendab, et aatomi koordineerimisnumber (N.C) pakendis (pidage meeles peamise pildi puuvillase kuuli).

Rahvusvahelise kauguse määramine

Määrata d, mis on molekuli või pakendi kahe aatomi vaheline kaugus, nõuab see füüsikalise analüüsi meetodeid.

Üks kõige sagedamini kasutatavatest on röntgendifraktsioon, mille käigus kiiritatakse läbi valguskiire läbi kristallide ja uuritakse elektronide ja elektromagnetilise kiirguse vahelistest interaktsioonidest tulenevat difraktsiooni mustrit. Sõltuvalt pakendist võib saada erinevaid difraktsioonimudeleid ja seega ka teisi väärtusi d.

Kui aatomid on kristallvõres "pingelised", siis nad esitavad erinevaid väärtusi d võrreldes sellega, mida neil oleks "mugav". Samuti võivad need sisemised kaugused vahelduda väärtustes, nii et aatomkiirus koosneb tegelikult selliste mõõtmiste keskmisest väärtusest..

Kuidas on aatomi raadius ja koordineerimisnumber seotud? V. Goldschmidt tuvastas nende kahe vahelise seose, milles N.C puhul 12 oli suhteline väärtus 1; 0,97 pakendist, kus aatomil on N.C võrdne 8-ga; 0,96, N.C puhul 6; ja 0,88 NC puhul 4.

Ühikud

N.C väärtustest, mis on võrdsed 12-ga, on koostatud palju tabeleid, mis võrdlevad perioodilise tabeli kõigi elementide aatomiradioid.

Kuna kõik elemendid ei moodusta selliseid kompaktseid struktuure (N.C vähem kui 12), kasutatakse V. Goldschmidti suhet nende aatomkiiruste arvutamiseks ja nende avaldamiseks sama pakendi jaoks. Sel viisil on aatomkiirte mõõtmised standarditud.

Aga millistes üksustes nad ennast väljendavad? Alates sellest ajast d on väga väike, tuleks kasutada angströmiüksusi Å (10 ∙ 10^-10m) või ka laialdaselt kasutatav, pikomeeter (10 ∙ 10^-12m).

Kuidas see perioodilises tabelis muutub?

Kogu perioodi jooksul

Metalliliste elementide jaoks määratud aatomkiirte nimed on metallilised raadiused, samas kui nende mittemetalsete elementide puhul on kovalentne raadius (näiteks fosfor, P).₄, või väävel, S₈). Samas on mõlema raadioside vahel märgatavam erinevus kui nimi.

Vasakult paremale samal perioodil lisab tuum prootonid ja elektronid, kuid viimased piirduvad sama energia tasemega (peamine kvantarv). Selle tagajärjel avaldab tuum valentselektronidele, mis sõlmivad aatomraadiusega, suureneva efektiivse tuumaenergia laengu.

Sel viisil kipuvad samal perioodil mittemetalsed elemendid olema aatomi (kovalentse) raadiusega väiksemad kui metallid (metallist raadiused).

Kahanevalt grupi järgi

Rühmaga laskudes on lubatud uued energiatasemed, mis võimaldavad elektronidel rohkem ruumi. Seega katab elektrooniline pilv suuremaid vahemaid, selle ähmastes äärealades liigub tuumast rohkem ära ja seega laieneb aatomkiirgus.

Lantaaniidi kokkutõmbumine

Sisekihi elektronid aitavad kaitsta valentselektronide efektiivset tuumaenergiat. Kui sisekihi moodustavatel orbitaalidel on palju "auke" (sõlmed), nagu ka f orbitaalide puhul, sõlmib tuum tugevalt aatomkiiruse orbitaalide halva varjestusliku mõju tõttu..

Seda asjaolu näitab perioodilise tabeli lantanidi kokkutõmbumine perioodil 6. La-st Hf-le on orbitaalide f, mis "täidavad", suure aatomi raadius, kui üks läbib ploki f: lantanoidide ja aktinoidide..

Sarnast toimet võib täheldada ka ploki p elementidega perioodist 4. Sellest ajast saadik on orbitaalide nõrk varjestav toime, mis täidab üleminekumetallide perioodide ületamisel..

Näited

Perioodilise tabeli perioodi 2 puhul on selle elementide aatomkiired järgmised:

-Li: 257 pm

-Ole: 112 pm

-B: 88 pm

-C: 77 pm

-N: 74 pm

-O: 66 pm

-F: 64 p.

Pange tähele, et liitiummetallil on suurim aatomkiirgus (257 p.m), samas kui perioodi paremas servas asuv fluor on kõige väiksem (64 p.m). Aatomi raadius langeb vasakult paremale samal perioodil ja loetletud väärtused näitavad seda.

Liitium, moodustades metallist sidemeid, on selle raadius metalliline; ja fluor, kuna see moodustab kovalentsed sidemed (F-F), on selle raadius kovalentne.

Ja kui soovite aatomiradioid väljendada angstromi ühikutes? Lihtsalt jagada need 100-ga: (257/100) = 2,57Å. Ja nii edasi ülejäänud väärtustega.

Viited

1. Keemia 301. Atomic Radii. Välja otsitud andmebaasist: ch301.cm.utexas.edu
2. CK-12 sihtasutus. (28. juuni 2016). Aatomkiirgus. Välja otsitud andmebaasist: chem.libretexts.org
3. Aatomiradio suundumused. Välja võetud: intro.chem.okstate.edu
4. Clackamas Community College. (2002). Aatomi suurus. Välja otsitud andmebaasist: dl.clackamas.edu
5. Clark J. (august 2012). Aatomite ja ioonide raadius. Välja otsitud andmebaasist: chemguide.co.uk
6. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia (Neljas väljaanne., Lk 23, 24, 80, 169). Mc Grawi mägi.