Mõõdu suuruse mõõtmiseks ei saa lihtsalt mõõdupuud või joonlauda välja visata aatom. Need kõigi asjade ehitusplokid on liiga väikesed ja sellest ajast peale elektronid on alati liikumises, aatomi läbimõõt on pisut hägune. Aatomi suuruse kirjeldamiseks on kaks mõõtu aatomi raadius ja ioonraadius. Need kaks on väga sarnased - ja mõnel juhul isegi samad -, kuid nende vahel on väikesed ja olulised erinevused. Loe edasi, et saada lisateavet nende kahe mõõtmisviisi kohta aatom.
Peamised võtmed: aatom vs ioonraadius
- Aatomi suuruse mõõtmiseks on erinevaid viise, sealhulgas aatomi raadius, ioonraadius, kovalentne raadius ja van der Waalsi raadius.
- Aatomi raadius on pool neutraalse aatomi läbimõõdust. Teisisõnu, see on poole aatomi läbimõõdust, mõõtes üle välimiste stabiilsete elektronide.
- Ioonraadius on pool vahemaast, mis asuvad lihtsalt üksteisega kokku puutuvate gaasi aatomite vahel. See väärtus võib olla sama, mis aatomi raadius, või see võib olla suurem anioonide puhul ja sama suurusega või väiksem katioonide puhul.
- Nii aatomi kui ioonraadius järgivad sama suundumust perioodilises tabelis. Üldiselt väheneb raadius perioodil (real) liikudes ja grupist (veerust) liikudes.
Aatomraadius
Aatomi raadius on kaugus aatomi tuumast neutraalse aatomi äärepoolseima stabiilse elektronini. Praktikas saadakse väärtus, mõõtes aatomi läbimõõdu ja jagades selle pooleks. Neutraalsete aatomite raadiused jäävad vahemikku 30–300 pm või triljondites meetrist.
Aatomi raadius on termin, mida kasutatakse aatomi suuruse kirjeldamiseks. Sellel väärtusel pole aga standardset määratlust. Aatomi raadius võib tegelikult viidata nii ioonraadiusele kui ka kovalentne raadius, metalliraadius või van der Waalsi raadius.
Ioonraadius
Ioonraadius on pool vahemaast, mis asuvad lihtsalt üksteisega kokku puutuvate gaasi aatomite vahel. Väärtused on vahemikus 30.00 kuni 200.00. Neutraalses aatomis on aatomi ja ioonraadius samad, kuid paljud elemendid eksisteerivad nagu anioonid või katioonid. Kui aatom kaotab oma äärepoolseima elektroni (positiivselt laetud või katioon), on ioonraadius väiksem kui aatomiraadius, kuna aatom kaotab elektronide energiakesta. Kui aatom saab elektroni (negatiivselt laetud või anioon), langeb elektron tavaliselt olemasolevasse energiakesta, nii et ioonraadiuse ja aatomiraadiuse suurus on võrreldavad.
Ioonraadiuse mõistet komplitseerib veelgi aatomite ja ioonide kuju. Kuigi mateeria osakesi kujutatakse sageli sfääridena, pole need alati ümarad. Teadlased on avastanud, et kalkogeenioonid on tegelikult ellipsoidsed.
Perioodilise tabeli suundumused
Ükskõik, millist meetodit te aatomi kirjeldamiseks kasutate suurus, näitab see trendi või perioodilisus perioodilises tabelis. Perioodilisus viitab korduvatele trendidele, mida nähakse elemendi omadustes. Need suundumused said ilmsiks Demitri Mendelejev kui ta paigutas elemendid massi suurenemise järjekorda. Põhineb omadustel, mida teadaolevad kuvati elemente, Suutis Mendelejev ennustada, kus tema tabelis on auke või veel avastamata elemente.
Kaasaegne perioodilisustabel sarnaneb Mendelejevi tabeliga, kuid tänapäeval järjestatakse elemente suurendamise teel aatomnumber, mis kajastab prootonid aatomis. Avastamata elemente siiski pole uued elemendid saab luua veel suurema prootonite arvuga.
Aatom- ja ioonraadius suurenevad, kui liigute perioodilise tabeli veerust (grupist) allapoole, kuna aatomitele on lisatud elektronkest. Aatomi suurus väheneb, kui liigute üle tabeli rea või perioodi, kuna suurenenud prootonite arv tõmbab elektronid tugevamini. Üllad gaasid on erand. Ehkki väärisgaasi aatomi suurus kolonnist alla liikudes suureneb, on need aatomid järjest suuremad kui eelnevad aatomid.
Allikad
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M "Tuumafüüsika alused ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Puuvill, F A.; Wilkinson, G "Kõrgtehnoloogiline anorgaaniline keemia " (5. väljaanne, lk.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L "Keemilise sideme olemus " (3. väljaanne). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, J. A. "Ioonide raadiuses". Komm. Füüsika-matemaatika, sotsiaal. Sci. Fenn. 1 (38): 1–25. 1923