Nemůžete jednoduše vytáhnout měřítko nebo pravítko pro měření velikosti atom. Tyto stavební kameny všech hmot jsou příliš malé a od té doby elektrony jsou vždy v pohybu, průměr atomu je trochu nejasný. K měření atomové velikosti se používají dvě míry atomový poloměr a iontový poloměr. Oba jsou velmi podobné - a v některých případech dokonce stejné -, ale mezi nimi jsou malé a důležité rozdíly. Čtěte dále a dozvíte se více o těchto dvou způsobech měření atom.
Klíčové cesty: Atomový vs. iontový poloměr
- Existují různé způsoby měření velikosti atomu, včetně atomového poloměru, iontového poloměru, kovalentního poloměru a van der Waalsova poloměru.
- Atomový poloměr je polovina průměru neutrálního atomu. Jinými slovy, je to polovina průměru atomu, měřená přes vnější stabilní elektrony.
- Iontový poloměr je polovina vzdálenosti mezi dvěma atomy plynu, které se navzájem dotýkají. Tato hodnota může být stejná jako atomový poloměr, nebo může být větší pro anionty a stejná velikost nebo menší pro kationty.
- Atomový i iontový poloměr sledují stejný trend v periodické tabulce. Obecně platí, že poloměr se snižuje v průběhu období (řádek) a zvyšuje pohyb dolů po skupině (sloupci).
Atomový poloměr
Atomový poloměr je vzdálenost od atomového jádra k vnějšímu stabilnímu elektronu neutrálního atomu. V praxi je hodnota získána změřením průměru atomu a rozdělením na polovinu. Poloměry neutrálních atomů se pohybují od 30 do 300 pm nebo trilióntiny metru.
Atomový poloměr je termín používaný k popisu velikosti atomu. Pro tuto hodnotu však neexistuje standardní definice. Atomový poloměr může ve skutečnosti odkazovat na iontový poloměr, stejně jako na kovalentní poloměr, kovový poloměr, nebo poloměr van der Waals.
Iontový poloměr
Iontový poloměr je polovina vzdálenosti mezi dvěma atomy plynu, které se navzájem dotýkají. Hodnoty se pohybují od 30 do 200 hodin. V neutrálním atomu jsou atomový a iontový poloměr stejný, ale mnoho prvků existuje jako anionty nebo kationty. Pokud atom ztratí svůj nejvzdálenější elektron (kladně nabitý nebo kation), iontový poloměr je menší než atomový poloměr, protože atom ztratí obal elektronové energie. Pokud atom získá elektron (záporně nabitý nebo anion), elektron obvykle spadne do existujícího energetického obalu, takže velikost iontového poloměru a atomového poloměru je srovnatelná.
Koncept iontového poloměru je dále komplikován tvarem atomů a iontů. Zatímco částice hmoty jsou často zobrazovány jako koule, nejsou vždy kulaté. Vědci zjistili, že chalkogenové ionty jsou ve skutečnosti ve tvaru elipsoidu.
Trendy v periodické tabulce
Ať už používáte jakoukoli metodu k popisu atomové velikost, zobrazí trend nebo periodicita v periodické tabulce. Periodicita označuje opakující se trendy, které jsou vidět ve vlastnostech prvku. Tyto trendy se projevily Demitri Mendeleev když uspořádal prvky podle rostoucí hmotnosti. Na základě vlastností, které byly zobrazeny známým elementyMendeleev dokázal předpovědět, kde v jeho stole jsou díry, nebo prvky, které ještě nebyly objeveny.
Moderní periodická tabulka je velmi podobný Mendeleevově tabulce, ale dnes jsou prvky seřazeny podle zvyšování protonové číslo, což odpovídá počtu protony v atomu. Nejsou však žádné neobjevené prvky nové prvky mohou být vytvořeny ještě větší počty protonů.
Atomový a iontový poloměr se zvyšují, když se pohybujete dolů sloupcem (skupinou) periodické tabulky, protože k atomům je přidána skořepina elektronů. Atomová velikost se zmenšuje, když se pohybujete po řadě - nebo periodě - tabulky, protože zvýšený počet protonů působí silněji na elektrony. Vznešené plyny jsou výjimkou. Ačkoli se velikost atomu vzácného plynu zvyšuje, když se pohybujete dolů sloupcem, tyto atomy jsou větší než předchozí atomy v řadě.
Zdroje
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M. "Základy jaderné fyziky ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Cotton, F. A.; Wilkinson, G. "Pokročilá anorganická chemie " (5. vydání, str. 135). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. "Povaha chemického dluhopisu " (3. vydání). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, J. A. "Na poloměrech iontů". Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. 1 (38): 1–25. 1923