logo

TechCodeview

Razumijevanje trendova atomskog radijusa: 2 ključna principa

značajka_atomski radijus

Trebate informacije o trendovima atomskog radijusa? Kakav je trend za atomski radijus? U ovom vodiču, jasno ćemo objasniti trendove atomskog radijusa i kako oni funkcioniraju. Također ćemo razgovarati o iznimkama od trendova i kako možete koristiti ove informacije kao dio šireg razumijevanja kemije.

Prije nego što zaronimo u trendove atomskog radijusa, pregledajmo neke osnovne pojmove. Atom je osnovna jedinica kemijskog elementa, kao što su vodik, helij, kalij itd. Radijus je udaljenost između središta objekta i njegovog vanjskog ruba.

Atomski radijus je polovica udaljenosti između jezgri dvaju atoma. Atomski polumjeri mjere se u pikometrima (jedan pikometar jednak je trilijuntom dijelu metra). Vodik (H) ima najmanji prosječni atomski radijus oko 25 pm, dok cezij (Cs) ima najveći prosječni radijus oko 260 pm.

Što su trendovi atomskog radijusa? Što ih uzrokuje?

Postoje dva glavna trenda atomskog radijusa. Jedan trend atomskog radijusa pojavljuje se dok se pomičete lijevo-desno po periodnom sustavu (kretanje unutar perioda), a drugi trend se javlja kada se pomičete od vrha periodnog sustava prema dolje (kretanje unutar grupe). Ispod je periodni sustav sa strelicama koje pokazuju kako se mijenjaju atomski radijusi kako bismo vam pomogli razumjeti i vizualizirati svaki trend atomskog radijusa. Na kraju ovog odjeljka nalazi se dijagram s procijenjenim empirijskim atomskim radijusom za svaki element.

dvostruki niz java

pte

Trend atomskog polumjera 1: Atomski radijus se smanjuje slijeva nadesno kroz razdoblje

Prvi periodični trend atomskog radijusa je taj atomska veličina se smanjuje kako se pomičete lijevo desno kroz razdoblje. Unutar razdoblja od elemenata, svaki novi elektron se dodaje istoj ljusci. Kada se doda elektron, novi proton se također dodaje jezgri, što jezgri daje jači pozitivni naboj i jače nuklearno privlačenje.

To znači da, što se više protona dodaje, jezgra dobiva jači pozitivni naboj koji tada jače privlači elektrone i privlači ih bliže jezgri atoma. Elektroni koji se privlače bliže jezgri čine radijus atoma manjim.

Uspoređujući ugljik (C) s atomskim brojem 6 i fluor (F) s atomskim brojem 9, možemo reći da, na temelju trendova atomskog radijusa, atom ugljika će imati veći radijus od atoma fluora budući da će tri dodatna protona koja ima fluor povući njegove elektrone bliže jezgri i smanjiti radijus fluora. I ovo je istina; ugljik ima prosječni atomski radijus od oko 70 pm, dok je fluor oko 50 pm.

točka ključ

Trend atomskog radijusa 2: Atomski radijus se povećava kako se pomičete niz grupu

Drugi periodični trend atomskog radijusa je taj atomski polumjeri se povećavaju kako se pomičete prema dolje u grupi u periodnom sustavu. Za svaku grupu koju pomaknete prema dolje, atom dobiva dodatnu elektronsku ljusku. Svaka nova ljuska udaljena je od jezgre atoma, što povećava atomski radijus.

Iako mislite da bi valentni elektroni (oni u krajnjoj ljusci) bili privučeni jezgrom, elektronska zaštita sprječava da se to dogodi. Zaštita od elektrona odnosi se na smanjenu privlačnost između vanjskih elektrona i jezgre atoma kad god atom ima više od jedne elektronske ljuske. Dakle, zbog zaštite od elektrona, valentni elektroni se ne približavaju posebno središtu atoma, a budući da se ne mogu toliko približiti, atom ima veći radijus.

Na primjer, kalij (K) ima veći prosječni atomski radijus (220 pm) od natrija (Na) (180 pm). Atom kalija ima dodatnu elektronsku ljusku u usporedbi s atomom natrija, što znači da su njegovi valentni elektroni dalje od jezgre, što daje kaliju veći atomski radijus.

Empirijski atomski polumjeri

Atomski broj Simbol Naziv elementa Empirijski atomski radijus (pm)
1 H Vodik 25
2 On Helij Ne izlazi
3 Da Litij 145
4 Biti Berilijum 105
5 B Bor 85
6 C Ugljik 70
7 N Dušik 65
8 O Kisik 60
9 F Fluor pedeset
10 Da Neon Ne izlazi
jedanaest Već Natrij 180
12 Mg Magnezij 150
13 Prema Aluminij 125
14 Da Silicij 110
petnaest P Fosfor 100
16 S Sumpor 100
17 Cl Klor 100
18 S Argon Ne izlazi
19 K Kalij 220
dvadeset Da Kalcij 180
dvadeset i jedan sc Skandij 160
22 Od Titanij 140
23 U Vanadij 135
24 Kr Krom 140
25 Mn Mangan 140
26 Vjera Željezo 140
27 Co Kobalt 135
28 U nikal 135
29 S Bakar 135
30 Zn Cinkov 135
31 Ovdje Galij 130
32 Ge germanij 125
33 Kao Arsen 115
3. 4 ON Selen 115
35 Br Brom 115
36 NOK Kripton Ne izlazi
37 Rb Rubidij 235
38 Sr Stroncij 200
39 I Itrij 180
40 Zr Cirkonij 155
41 Nb Niobij 145
42 Mo Molibden 145
43 Tc tehnecij 135
44 Ru Rutenij 130
Četiri pet Rh Rodij 135
46 Pd paladij 140
47 Na Srebro 160
48 CD Kadmij 155
49 U Indij 155
pedeset S n vjeruj 145
51 Sb Antimon 145
52 The Telur 140
53 ja Jod 140
54 Automobil Ksenon Ne izlazi
55 Cs cezij 260
56 Ne Barij 215
57 The Lantan 195
58 Ovaj Cerij 185
59 Pr Prazeodimij 185
60 Nd Neodimijski 185
61 Pm Prometij 185
62 Sm Samarij 185
63 Eu Europij 185
64 Gd gadolinij 180
65 Tb Terbij 175
66 Oni disprozij 175
67 Do Holmij 175
68 Je Erbij 175
69 Tm Tulij 175
70 Yb Iterbij 175
71 Lu Pariz 175
72 Hf Hafnij 155
73 Suočavanje Tantal 145
74 U Volfram 135
75 Ponovno Renij 135
76 Vas Osmij 130
77 I Iridij 135
78 Pt Platina 135
79 Na Zlato 135
80 Hg Merkur 150
81 Tl Talij 190
82 Pb voditi 180
83 S Bizmut 160
84 Nakon Polonij 190
85 Na Astatin Ne izlazi
86 Rn Radon Ne izlazi
87 Fr francij Ne izlazi
88 Sunce Radij 215
89 I aktinij 195
90 Th torij 180
91 Dobro Protaktinijum 180
92 U Uran 175
93 npr Neptun 175
94 Mogao Plutonij 175
95 Am Americij 175
96 Cm Kurij Ne izlazi
97 Bk Berkelium Ne izlazi
98 Usp Kalifornija Ne izlazi
99 Je Einsteinium Ne izlazi
100 Fm Fermij Ne izlazi
101 Doktor medicine Mendeljejev Ne izlazi
102 Ne Plemeniti Ne izlazi
103 Lr Lawrencium Ne izlazi
104 Rf Rutherfordium Ne izlazi
105 Db Dubnij Ne izlazi
106 Sg Seaborgium Ne izlazi
107 bh Bohrium Ne izlazi
108 Hs Hasium Ne izlazi
109 Mt Meitnerium Ne izlazi
110 Ds Darmstadtium Ne izlazi
111 Rg Roentgenium Ne izlazi
112 Cn Kopernik Ne izlazi
113 Nh Nihonij Ne izlazi
114 U Flerovium Ne izlazi
115 Mc Moscovium Ne izlazi
116 Lv Livermorij Ne izlazi
117 Ts Tennessine Ne izlazi
118 I Oganesson Ne izlazi
Izvor: Webelementi

3 Iznimke od trendova atomskog radijusa

Dva trenda atomskog radijusa o kojima smo gore govorili vrijede za većinu periodnog sustava elemenata. Međutim, postoji nekoliko iznimaka od ovih trendova.

ulančani niz u Javi

Jedna iznimka su plemeniti plinovi. Šest plemenitih plinova, u skupini 18 periodnog sustava, su helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn). Plemeniti plinovi su iznimka jer se vežu drugačije od ostalih atoma, a atomi plemenitih plinova ne približavaju se toliko jedan drugome kada se vežu. Budući da je atomski radijus polovica udaljenosti između jezgri dva atoma, koliko su ti atomi blizu jedan drugome utječe na atomski radijus.

Svaki od plemenitih plinova ima svoju najudaljeniju elektronsku ljusku potpuno ispunjenu, što znači više atoma plemenitog plina drže zajedno Van der Waalsove sile, a ne veze. Van der Waalsove sile nisu jake kao kovalentne veze, pa se dva atoma povezana Van der Waalsovim silama ne približavaju toliko jedan drugome kao dva atoma povezana kovalentnom vezom. To znači da bi radijusi plemenitih plinova bili precijenjeni kada bismo pokušali pronaći njihove empirijske radijuse, tako da nijedan od plemenitih plinova nema empirijski radijus i stoga ne prati trendove atomskog radijusa.

Ispod je vrlo pojednostavljeni dijagram četiri atoma, svi otprilike iste veličine. Dva gornja atoma povezana su kovalentnom vezom, što uzrokuje određeno preklapanje između atoma. Donja dva atoma su atomi plemenitog plina, a povezani su Van der Waalsovim silama koje ne dopuštaju atomima da se što više približe. Crvene strelice predstavljaju udaljenost između jezgri. Polovica te udaljenosti jednaka je atomskom radijusu. Kao što vidiš, iako su sva četiri atoma približno iste veličine, radijus plemenitog plina mnogo je veći od radijusa ostalih atoma. Usporedbom dva radijusa atomi plemenitog plina izgledali bi veći, iako nisu. Uključivanje radijusa plemenitog plina dalo bi ljudima netočnu ideju o tome koliko su veliki atomi plemenitog plina. Budući da se atomi plemenitih plinova drugačije vežu, njihovi se radijusi ne mogu usporediti s radijusima drugih atoma, pa ne slijede trendove atomskih radijusa.

atomi

Druge iznimke uključuju niz lantanoida i niz aktinoida na dnu periodnog sustava. Ove skupine elemenata razlikuju se od većeg dijela ostatka periodnog sustava i ne slijede mnoge trendove kao ostali elementi. Nijedna serija nema jasan trend atomskog radijusa.

rukovanje nizovima u c++

tjelesna_kemija

Kako možete koristiti ove informacije?

Iako vam vjerojatno neće trebati znati atomski radijus raznih elemenata u vašem svakodnevnom životu, ove informacije mogu biti korisne ako studirate kemiju ili neko drugo srodno polje. Nakon što shvatite svaki ključni trend razdoblja atomskog radijusa, lakše ćete razumjeti druge informacije o elementima.

Na primjer, možete se sjetiti da su plemeniti plinovi iznimka od trendova atomskog radijusa jer imaju punu vanjsku elektronsku ljusku. Ove vanjske elektronske ljuske također čine plemenite plinove inertnima i stabilnima. Ta stabilnost može biti korisna. Na primjer, baloni se obično pune helijem, a ne vodikom, jer je helij mnogo stabilniji i stoga manje zapaljiv i sigurniji za upotrebu.

Također možete koristiti atomske radijuse da procijenite koliko će različiti elementi biti reaktivni. Atomi s manjim radijusom su reaktivniji od atoma s većim radijusom. Najmanji prosječni polumjer u periodnom sustavu imaju halogeni (u skupini 17). Fluor ima najmanji atomski radijus od halogena (što ima smisla na temelju trendova), i to ga čini vrlo reaktivnim. Samo dodavanje fluora u vodu proizvest će plamen jer se fluor pretvara u plin.

Sažetak: Periodični trendovi Atomski radijus

Postoje dva glavna trenda atomskog radijusa. Prvi periodični trend atomskog radijusa je da se atomski radijus povećava kako se pomičete prema dolje u grupi. To je zbog zaštite od elektrona. Kada se doda dodatna ljuska, ti novi elektroni su dalje od jezgre atoma, što povećava atomski radijus. Drugi periodični trend atomskog radijusa je da se veličina atoma smanjuje pomicanjem slijeva nadesno kroz razdoblje jer jači pozitivni naboj atoma zbog većeg broja protona jače privlači elektrone i privlači ih bliže jezgri, smanjujući veličinu atoma.

java metode

Postoji nekoliko iznimaka od ovih trendova, primjetno plemeniti plinovi koji ne tvore veze na način na koji to čini većina drugih atoma, te serije lantanida i aktinoida. Ove informacije možete koristiti za bolje razumijevanje periodnog sustava, kako se atomi povezuju i zašto su neki elementi reaktivniji od drugih.

Što je sljedeće?

Trebate obnoviti svoju molekularnu kemiju?Pregled različite vrste hidrata , kako radi elektronegativnost , te upotrebe (i ograničenja) Bohrovog atomskog modela .

Pohađate naprednu kemiju i trebate pomoć?Imamo vodiče za učenje za AP Chem i IB Chemistry, kao i opću recenziju Regents Chemistry za srednjoškolce u New Yorku.

Uranjate u prekrasan svijet biokemije?Naučite o šest vrsta enzima i kemijskom sastavu nukleotida.