Raza atomică cum este măsurată, cum se schimbă în tabelul periodic, exemple

raza atomică este un parametru important pentru proprietățile periodice ale elementelor din tabelul periodic. Este direct legată de mărimea atomilor, deoarece la o rază mai mare, sunt mai mari sau mai voluminoase. De asemenea, este legată de caracteristicile electronice ale acestora.

Atâta timp cât un atom are mai mulți electroni, cu atât este mai mare dimensiunea și raza atomică. Ambele sunt definite de electronii carcasei valenței, deoarece la distanțe dincolo de orbitele lor, probabilitatea de a găsi un electron se apropie de zero. Opusul se întâmplă în vecinătatea nucleului: crește probabilitatea de a găsi un electron.

Imaginea superioară reprezintă un pachet de bile de bumbac. Rețineți că fiecare dintre ele este înconjurat de șase vecini, fără a număra un alt rând superior sau inferior. Modul în care bilele de bumbac sunt compactate vor defini dimensiunile și, prin urmare, raza lor; la fel cum se întâmplă și cu atomii.

Elementele în funcție de natura lor chimică interacționează cu atomii proprii într-un fel sau altul. Prin urmare, mărimea razei atomice variază în funcție de tipul de legătură prezent și de împachetarea solidă a atomilor săi.

index

• 1 Cum este măsurată raza atomică?
  • 1.1 Determinarea distanței internucleare
  • 1.2 Unități
• 2 Cum se schimbă în tabelul periodic?
  • 2.1 Într-o perioadă
  • 2.2 Descrescător de către un grup
  • 2.3 Contracția de lantanid
• 3 Exemple
• 4 Referințe

Cum se măsoară raza atomică?

În imaginea principală poate fi ușor să măsurați diametrul bilelor de bumbac, apoi împărțiți-l cu două. Cu toate acestea, sfera unui atom nu este definită pe deplin. De ce? Deoarece electronii circulă și difuzează în anumite regiuni ale spațiului: orbitele.

Prin urmare, atomul poate fi considerat ca o sferă cu marginile impalpabile, ceea ce este imposibil de spus cu siguranță în ce măsură se termină. De exemplu, în imaginea superioară, regiunea centrală, aproape de nucleu, arată o culoare mai intensă, în timp ce marginile acesteia sunt neclară.

Imaginea reprezintă o moleculă diatomică E₂ (ca Cl₂, H₂, O₂, etc.). Presupunând că atomii sunt corpuri sferice, dacă distanța a fost determinată d care separă ambele nuclee în legătura covalentă, atunci ar fi suficient să o împărțim în două jumătăți (d/ 2) pentru a obține raza atomică; mai exact, raza covalentă a lui E pentru E₂.

Și dacă E nu formează legături covalente cu el însuși, ci este un element metalic? atunci d ar fi indicat de numărul de vecini care înconjoară E în structura sa metalică; adică prin numărul de coordonare (N.C) al atomului din ambalaj (amintiți-vă bilele de bumbac ale imaginii principale).

Determinarea distanței internucleare

Pentru a determina d, care este distanța internucleară pentru doi atomi dintr-o moleculă sau ambalaj, necesită tehnici de analiză fizică.

Una dintre cele mai utilizate în mod obișnuit este difracția cu raze X. În ea, un fascicul de lumină este iradiat printr-un cristal, iar modelul de difracție rezultat din interacțiunile dintre electroni și radiația electromagnetică este studiat. În funcție de ambalaj, pot fi obținute diferite modele de difracție și, prin urmare, alte valori de d.

Dacă atomii sunt "strâmți" în rețeaua cristalină, ei vor prezenta valori diferite ale lui d în comparație cu ceea ce ar avea dacă ar fi "confortabil". De asemenea, aceste distanțe internucleare ar putea oscila în valori, deci raza atomică constă, de fapt, dintr-o valoare medie a acestor măsurători.

Cum este legată raza atomică și numărul de coordonare? V. Goldschmidt a stabilit o relație între cele două, în care pentru un N.C de 12, valoarea relativă este 1; de la 0,97 pentru un ambalaj în care atomul are N.C egal cu 8; de 0,96, pentru un N.C egal cu 6; și 0,88 pentru un N.C de 4.

Unități

Din valorile pentru N.C, egale cu 12, multe dintre tabele au fost construite unde sunt comparate razele atomice ale tuturor elementelor tabelului periodic.

Deoarece nu toate elementele formează astfel de structuri compacte (N.C mai puțin de 12), relația lui V. Goldschmidt este folosită pentru a calcula raza lor atomică și a le exprima pentru același ambalaj. În acest fel, măsurătorile radielor atomice sunt standardizate.

Dar în ce unități sunt exprimate? având în vedere că d este de magnitudine foarte mică, unitățile angstromului Å ar trebui să fie recurs la (10,10^-10m) sau de asemenea utilizat pe scară largă, picometrul (10,10^-12m).

Cum se schimbă în tabelul periodic?

De-a lungul unei perioade

Radiologiile atomice determinate pentru elementele metalice sunt denumite raze metalice, în timp ce pentru elementele nemetalice, razele covalente (cum ar fi fosforul, P₄, sau sulf, S₈).Cu toate acestea, între cele două tipuri de radiouri există o distincție mai proeminentă decât cea a numelui.

De la stânga la dreapta în aceeași perioadă, nucleul adaugă protoni și electroni, dar cei din urmă sunt limitați la același nivel de energie (numărul cuantic principal). Ca o consecință, nucleul exercită o încărcătură nucleară eficientă pe electronii de valență, care contractează raza atomică.

În acest fel, elementele nemetalice în aceeași perioadă au tendința de a avea raze atomice (covalente) mai mici decât metalele (razele metalice).

Descendent de un grup

Când coborâți de un grup, sunt activate noi niveluri de energie, care permit electronilor să aibă mai mult spațiu. Astfel, norul electronic acoperă distanțe mai mari, periferia sa încețoșată se îndepărtează mai mult de nucleu și, prin urmare, se extinde raza atomică.

Contracția de lantanid

Electronii stratului interior ajută la protejarea încărcăturii nucleare efective asupra electronilor de valență. Atunci când orbitele care alcătuiesc straturile interioare au multe "găuri" (noduri), ca și în cazul orbitalilor f, nucleul contractează puternic raza atomică din cauza efectului slab de ecranare a orbitalilor.

Acest fapt este evidențiat în contracția de lantanid în perioada 6 a tabelului periodic. De la La la Hf există o contracție considerabilă a razei atomice produsă de orbitele f, care "se umple" pe măsură ce trece prin blocul f: acela al lanthanoidelor și actinoizilor.

Un efect similar poate fi observat și cu elementele blocului p din perioada 4. De data aceasta datorită efectului slab de ecranare a orbitalilor d care se umple atunci când trec perioadele metalelor de tranziție.

Exemple

Pentru perioada 2 a tabelului periodic razele atomice ale elementelor sale sunt:

-Li: 257 pm

-Be: 112 pm

-B: 88 pm

-C: 77 pm

-N: 74 pm

-O: 66 pm

-F: 64 pm

Rețineți că metalul litiului are cea mai mare rază atomică (257 p.m.), în timp ce fluorul, situat la extrema dreaptă a perioadei, este cel mai mic dintre ele (64 p.m.). Raza atomică coboară din stânga la dreapta în aceeași perioadă, iar valorile enumerate o dovedesc.

Litiu, prin formarea legăturilor metalice, raza sa este metalică; și fluor, deoarece formează legături covalente (F-F), raza sa este covalentă.

Și dacă doriți să exprimați radiourile atomice în unități de angstrom? Va fi suficient să le împărțiți cu 100: (257/100) = 2.57Å. Și așa mai departe cu restul valorilor.

referințe

1. Chimia 301. Atomic Radii. Adus de la: ch301.cm.utexas.edu
2. Fundația CK-12. (28 iunie 2016). Radiusul atomic. Adus de la: chem.libretexts.org
3. Tendințe în Radii Atomice. Luat de la: intro.chem.okstate.edu
4. Colegiul comunitar Clackamas. (2002). Dimensiunea atomică. Adus de la: dl.clackamas.edu
5. Clark J. (august 2012). Radiusul atomic și ionic. Adus de la: chemguide.co.uk
6. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică (Ediția a patra, pag. 23, 24, 80, 169). Mc Graw Hill.