Jaka jest różnica między promieniem atomowym a promieniem jonowym?
Dowiedz się, co wyróżnia te podobne warunki
Kwanchai Lerttanapunyaporn/EyeEm/Getty Images
Nie możesz po prostu wyciągnąć miarki lub linijki, aby zmierzyć rozmiar atom . Te cegiełki całej materii są o wiele za małe, a ponieważ elektrony są zawsze w ruchu, średnica atomu jest nieco rozmyta. Dwie miary używane do opisania wielkości atomowej to promień atomowy oraz promień jonowy . Oba są bardzo podobne – aw niektórych przypadkach nawet takie same – ale istnieją między nimi drobne i ważne różnice. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o tych dwóch sposobach mierzenia atom .
Kluczowe dania na wynos: promień atomowy kontra jonowy
- Istnieją różne sposoby pomiaru rozmiaru atomu, w tym promień atomu, promień jonowy, promień kowalencyjny i promień van der Waalsa.
- Promień atomowy to połowa średnicy neutralnego atomu. Innymi słowy, jest to połowa średnicy atomu, mierzona w poprzek zewnętrznych stabilnych elektronów.
- Promień jonowy to połowa odległości między dwoma atomami gazu, które właśnie się stykają. Wartość ta może być taka sama jak promień atomu lub może być większa dla anionów i taka sama lub mniejsza dla kationów.
- Zarówno promień atomowy, jak i jonowy mają ten sam trend w układzie okresowym pierwiastków. Ogólnie rzecz biorąc, promień zmniejsza się podczas ruchu w okresie (wiersz) i zwiększa się w dół grupy (kolumny).
Promień atomowy
Promień atomowy to odległość od jądra atomowego do najbardziej zewnętrznego stabilnego elektronu neutralnego atomu. W praktyce wartość tę uzyskuje się mierząc średnicę atomu i dzieląc ją na pół. Promienie neutralnych atomów wahają się od 30 do 300 pm lub bilionowych części metra.
Promień atomowy to termin używany do opisania rozmiaru atomu. Nie ma jednak standardowej definicji tej wartości. Promień atomowy może w rzeczywistości odnosić się do promienia jonowego, a także promień kowalencyjny , promień metaliczny, lub promień van der Waalsa .
Promień jonowy
Promień jonowy to połowa odległości między dwoma atomami gazu, które właśnie się stykają. Wartości wahają się od 30 do ponad 200. W neutralnym atomie promień atomowy i jonowy są takie same, ale wiele pierwiastków istnieje jako aniony lub kationy. Jeśli atom traci swój najbardziej zewnętrzny elektron (naładowany dodatnio lub kation ), promień jonów jest mniejszy niż promień atomu, ponieważ atom traci powłokę energetyczną elektronów. Jeśli atom zyskuje elektron (naładowany ujemnie lub anion), zwykle elektron opada na istniejącą powłokę energetyczną, więc wielkość promienia jonowego i promienia atomu jest porównywalna.
Pojęcie promienia jonowego dodatkowo komplikuje kształt atomów i jonów. Chociaż cząstki materii są często przedstawiane jako kule, nie zawsze są okrągłe. Naukowcy odkryli, że jony chalkogenowe mają w rzeczywistości kształt elipsoidalny.
Trendy w układzie okresowym
Niezależnie od metody używanej do opisania atomic rozmiar , wyświetla trend lub okresowość w układzie okresowym. Okresowość odnosi się do powtarzających się trendów widocznych we właściwościach elementu. Trendy te stały się widoczne, aby Dymitr Mendelejew kiedy ułożył elementy w kolejności rosnącej masy. Na podstawie właściwości, które były wyświetlane przez znanych elementy Mendelejew był w stanie przewidzieć, gdzie znajdują się dziury w jego stole lub elementy, które nie zostały jeszcze odkryte.
Nowoczesny układ okresowy pierwiastków jest bardzo podobny do stołu Mendelejewa, ale dziś elementy są uporządkowane według rosnącej Liczba atomowa , co odzwierciedla liczbę protony w atomie. Nie ma żadnych nieodkrytych elementów, chociaż nowe elementy można stworzyć, które mają jeszcze większą liczbę protonów.
Promień atomowy i jonowy zwiększa się w miarę przesuwania się w dół kolumny (grupy) układu okresowego, ponieważ do atomów dodawana jest powłoka elektronowa. Rozmiar atomu zmniejsza się, gdy poruszasz się po rzędzie — lub okresie — tabeli, ponieważ zwiększona liczba protonów wywiera silniejsze przyciąganie elektronów. Gazy szlachetne są wyjątkiem. Chociaż rozmiar atomu gazu szlachetnego zwiększa się w miarę przesuwania się w dół kolumny, te atomy są większe niż poprzednie atomy w rzędzie.
Źródła
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M. ' Podstawy fizyki jądrowej . Skoczek. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Bawełna, F.A.; Wilkinson, G. ' Zaawansowana Chemia Nieorganiczna” (wyd. 5, s. 1385). Wileya. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. ' Natura wiązania chemicznego” (3rd ed.). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, JA „Na promieniach jonów”. Komunik. Fizyko-Matematyka, Soc. Nauka. Fenn . 1 (38): 1–25. 1923