Nepieciešama informācija par atomu rādiusa tendencēm? Kāda ir atomu rādiusa tendence? Šajā rokasgrāmatā mēs skaidri izskaidrosim atomu rādiusa tendences un to darbību. Mēs arī apspriedīsim tendenču izņēmumus un to, kā jūs varat izmantot šo informāciju kā daļu no plašākas izpratnes par ķīmiju.

Pirms iedziļināmies atomu rādiusa tendencēs, apskatīsim dažus pamatjēdzienus. Atoms ir ķīmiskā elementa, piemēram, ūdeņraža, hēlija, kālija uc, pamatvienība. Rādiuss ir attālums starp objekta centru un tā ārējo malu.

Atomu rādiuss ir puse no attāluma starp divu atomu kodoliem. Atomu rādiusu mēra pikometros (viens pikometrs ir vienāds ar vienu triljono daļu no metra). Ūdeņradim (H) ir mazākais vidējais atomu rādiuss aptuveni 25 pm, savukārt cēzijam (Cs) ir lielākais vidējais rādiuss aptuveni 260 pm.

Kādas ir atomu rādiusa tendences? Kas tās izraisa?

Ir divas galvenās atomu rādiusa tendences. Viena atomu rādiusa tendence rodas, pārvietojoties no kreisās uz labo pusi pa periodisko tabulu (pārvietojoties perioda robežās), bet otra tendence rodas, pārvietojoties no periodiskās tabulas augšdaļas uz leju (pārvietojoties grupā). Zemāk ir periodiskā tabula ar bultiņām, kas parāda, kā mainās atomu rādiusi lai palīdzētu jums izprast un vizualizēt katru atomu rādiusa tendenci. Šīs sadaļas beigās ir diagramma ar aptuveno empīrisko atomu rādiusu katram elementam.

aktrise Zeenat Aman

Atomiskā rādiusa 1. tendence: atomu rādiusu samazināšanās no kreisās puses uz labo visā periodā

Pirmā atomu rādiusa periodiskā tendence ir tāda atomu izmērs samazinās, pārvietojoties pa kreisi uz labo periodu. Elementu periodā katrs jauns elektrons tiek pievienots vienam un tam pašam apvalkam. Pievienojot elektronu, kodolam tiek pievienots arī jauns protons, kas piešķir kodolam spēcīgāku pozitīvo lādiņu un lielāku kodola pievilcību.

Tas nozīmē, ka, pievienojot vairāk protonu, kodols iegūst spēcīgāku pozitīvu lādiņu, kas pēc tam spēcīgāk piesaista elektronus un pievelk tos tuvāk atoma kodolam. Elektroni, kas tiek pievilkti tuvāk kodolam, samazina atoma rādiusu.

Salīdzinot oglekli (C) ar atomskaitli 6 un fluoru (F) ar atomskaitli 9, mēs varam secināt, ka, pamatojoties uz atomu rādiusa tendencēm, oglekļa atomam būs lielāks rādiuss nekā fluora atomam jo trīs papildu protoni, kas ir fluoram, pievilks savus elektronus tuvāk kodolam un samazinās fluora rādiusu. Un tā ir taisnība; oglekļa vidējais atomu rādiuss ir aptuveni 70 pm, savukārt fluoram ir aptuveni 50 pm.

mainīt pievienot kolonnu orākuls

Atomic Radius Trend 2: Atomic Radius palielinās, pārvietojoties uz leju grupā

Otrā atomu rādiusa periodiskā tendence ir tāda atomu rādiusi palielinās, virzoties uz leju grupā periodiskajā tabulā. Katrai grupai, kuru pārvietojat uz leju, atoms iegūst papildu elektronu apvalku. Katrs jauns apvalks atrodas tālāk no atoma kodola, kas palielina atoma rādiusu.

Lai gan jūs domājat, ka valences elektroni (tie, kas atrodas visattālākajā apvalkā) tiks piesaistīti kodolam, elektronu ekranēšana neļauj tam notikt. Elektronu ekranēšana attiecas uz samazinātu pievilcību starp ārējiem elektroniem un atoma kodolu, ja atomam ir vairāk nekā viens elektronu apvalks. Tātad elektronu ekranēšanas dēļ valences elektroni nenonāk īpaši tuvu atoma centram, un, tā kā tie nevar pietuvoties tik tuvu, atomam ir lielāks rādiuss.

Piemēram, kālijam (K) ir lielāks vidējais atomu rādiuss (220 pm) nekā nātrijam (Na) (180 pm). Kālija atomam ir papildu elektronu apvalks salīdzinājumā ar nātrija atomu, kas nozīmē, ka tā valences elektroni atrodas tālāk no kodola, piešķirot kālijam lielāku atoma rādiusu.

Empīriskie atomu rādiusi

Avots: Tīmekļa elementi

3 izņēmumi atoma rādiusa tendencēm

Divas atomu rādiusa tendences, par kurām mēs runājām iepriekš, attiecas uz lielāko daļu elementu periodiskās tabulas. Tomēr šīm tendencēm ir daži izņēmumi.

kas ir strops

Viens izņēmums ir cēlgāzes. Sešas cēlgāzes, kas ietilpst periodiskās tabulas 18. grupā, ir hēlijs (He), neons (Ne), argons (Ar), kriptons (Kr), ksenons (Xe) un radons (Rn). Cēlgāzes ir izņēmums, jo tās saistās savādāk nekā citi atomi, un cēlgāzes atomi nesanāk tik tuvu viens otram, kad tie savienojas. Tā kā atoma rādiuss ir puse no attāluma starp kodoliem divi atomi, cik tuvu šie atomi atrodas viens otram, ietekmē atoma rādiusu.

Katrai no cēlgāzēm attālākais elektronu apvalks ir pilnībā piepildīts, kas nozīmē vairākus cēlgāzes atomus satur kopā Van der Vāla spēki, nevis saites. Van der Vālsa spēki nav tik spēcīgi kā kovalentās saites, tāpēc divi atomi, kas savienoti ar Van der Vāla spēkiem, nenonāk tik tuvu viens otram kā divi atomi, kas savienoti ar kovalento saiti. Tas nozīmē, ka cēlgāzu rādiusi tiktu pārvērtēti, ja mēs mēģinātu atrast to empīriskos rādiusus, tāpēc nevienai no cēlgāzēm nav empīriska rādiusa un tādējādi tā neseko atomu rādiusa tendencēm.

Zemāk ir ļoti vienkāršota četru atomu diagramma, kas visi ir aptuveni vienāda izmēra. Divus augšējos atomus savieno kovalentā saite, kas rada zināmu pārklāšanos starp atomiem. Divi apakšējie atomi ir cēlgāzes atomi, un tos savieno Van der Vālsa spēki, kas neļauj atomiem nonākt tik tuvu viens otram. Sarkanās bultiņas norāda attālumu starp kodoliem. Puse no šī attāluma ir vienāda ar atoma rādiusu. Kā jūs redzat, lai gan visi četri atomi ir aptuveni vienāda izmēra, cēlgāzes rādiuss ir daudz lielāks nekā pārējo atomu rādiuss. Salīdzinot abus rādiusus, cēlgāzes atomi izskatītos lielāki, lai gan tie tādi nav. Cēlgāzes rādiusu iekļaušana cilvēkiem sniegtu neprecīzu priekšstatu par to, cik lieli ir cēlgāzes atomi. Tā kā cēlgāzes atomi saistās atšķirīgi, to rādiusus nevar salīdzināt ar citu atomu rādiusiem, tāpēc tie neatbilst atomu rādiusa tendencēm.

Citi izņēmumi ir lantanīdu sērijas un aktinīdu sērijas periodiskās tabulas apakšā. Šīs elementu grupas atšķiras no lielas daļas pārējās periodiskās tabulas un neatbilst daudzām tendencēm, ko dara citi elementi. Nevienai sērijai nav skaidras atomu rādiusa tendences.

programmatūras testēšana

Kā jūs varat izmantot šo informāciju?

Lai gan jums, iespējams, nebūs jāzina dažādu elementu atomu rādiuss savā ikdienas dzīvē, šī informācija joprojām var būt noderīga, ja studējat ķīmiju vai citu saistītu jomu. Kad jūs saprotat katru galveno atomu rādiusa perioda tendenci, tas atvieglo citas informācijas par elementiem izpratni.

Piemēram, varat atcerēties, ka cēlgāzes ir izņēmums no atomu rādiusa tendencēm, jo ​​tām ir pilns ārējais elektronu apvalks. Šie ārējie elektronu apvalki arī padara cēlgāzes inertas un stabilas. Šī stabilitāte var būt noderīga. Piemēram, baloni parasti ir piepildīti ar hēliju, nevis ūdeņradi, jo hēlijs ir daudz stabilāks un līdz ar to mazāk uzliesmojošs un drošāks lietošanā.

Varat arī izmantot atomu rādiusus, lai novērtētu, cik reaktīvi būs dažādi elementi. Atomi ar mazāku rādiusu ir reaktīvāki nekā atomi ar lielāku rādiusu. Halogēniem (17. grupā) ir vismazākie vidējie rādiusi periodiskajā tabulā. Fluoram ir mazākais halogēnu atomu rādiuss (kas ir loģiski, pamatojoties uz tendencēm), un tas padara to ļoti reaģējošu. Vienkārši pievienojot ūdenim fluoru, radīsies liesmas, jo fluors pārvēršas gāzē.

Kopsavilkums: Periodiskās tendences Atomic Radius

Ir divas galvenās atomu rādiusa tendences. Pirmā atomu rādiusa periodiskā tendence ir tāda, ka atomu rādiusi palielinās, grupā virzoties uz leju. Tas ir saistīts ar elektronu ekranēšanu. Kad tiek pievienots papildu apvalks, šie jaunie elektroni atrodas tālāk no atoma kodola, kas palielina atoma rādiusu. Otrā atomu rādiusa periodiskā tendence ir tāda, ka atomu lielums samazinās, virzoties pa kreisi uz labo periodu jo atoma spēcīgākais pozitīvais lādiņš, jo tajā ir vairāk protonu, spēcīgāk piesaista elektronus un pievelk tos tuvāk kodolam, samazinot atoma izmēru.

stīgu formatētājs

Šajās tendencēs ir daži izņēmumi, jo īpaši cēlgāzes, kas neveido saites, kā to dara vairums citu atomu, un lantanīda un aktinīdu sērijas. Varat izmantot šo informāciju, lai labāk izprastu periodisko tabulu, kā atomi saistās un kāpēc daži elementi ir reaktīvāki nekā citi.

Ko tālāk?

Vai vēlaties uzlabot savu molekulāro ķīmiju?Pārskats dažāda veida hidrāti , kā darbojas elektronegativitāte un Bora atomu modeļa lietojumi (un ierobežojumi).

Vai izmantojat progresīvu ķīmiju un jums ir nepieciešama palīdzība?Mums ir mācību rokasgrāmatas AP Chem un IB Chemistry, kā arī vispārīgs Regents Chemistry apskats Ņujorkas vidusskolēniem.

Iegremdēt kāju brīnišķīgajā bioķīmijas pasaulē?Uzziniet par sešiem fermentu veidiem un nukleotīdu ķīmisko sastāvu.