Potrebujete informacije o trendih atomskega radija? Kakšen je trend glede atomskega radija? V tem priročniku jasno bomo razložili trende atomskega radija in njihovo delovanje. Razpravljali bomo tudi o izjemah od trendov in o tem, kako lahko te informacije uporabite kot del širšega razumevanja kemije.

Preden se potopimo v trende atomskega radija, si oglejmo nekaj osnovnih izrazov. Atom je osnovna enota kemijskega elementa, kot so vodik, helij, kalij itd. Polmer je razdalja med središčem predmeta in njegovim zunanjim robom.

Atomski radij je polovica razdalje med jedrima dveh atomov. Atomski polmeri se merijo v pikometrih (en pikometer je enak eni bilijoninki metra). Vodik (H) ima najmanjši povprečni atomski radij pri približno 25 pm, medtem ko ima cezij (Cs) največji povprečni radij pri približno 260 pm.

Kakšni so trendi atomskega polmera? Kaj jih povzroča?

Obstajata dva glavna trenda atomskega polmera. En trend atomskega polmera se pojavi, ko se premikate levo proti desni po periodnem sistemu (premikanje znotraj obdobja), drugi trend pa se pojavi, ko se premikate z vrha periodnega sistema navzdol (premikanje znotraj skupine). Spodaj je periodni sistem s puščicami, ki prikazujejo, kako se spreminjajo atomski polmeri da vam pomaga razumeti in vizualizirati vsak trend atomskega radija. Na koncu tega razdelka je grafikon z ocenjenim empiričnim atomskim polmerom za vsak element.

leksikografski red

Trend atomskega polmera 1: Atomski radiji se skozi obdobje zmanjšujejo od leve proti desni

Prvi periodični trend atomskega polmera je ta atomska velikost se zmanjšuje, ko se premikate levo proti desni čez obdobje. V obdobju elementov se vsak nov elektron doda isti lupini. Ko se doda elektron, se jedru doda tudi nov proton, kar daje jedru močnejši pozitivni naboj in večjo jedrsko privlačnost.

To pomeni, da ko je dodanih več protonov, jedro dobi močnejši pozitivni naboj, ki nato močneje pritegne elektrone in jih potegne bližje jedru atoma. Če se elektroni približajo jedru, se radij atoma zmanjša.

Če primerjamo ogljik (C) z atomskim številom 6 in fluor (F) z atomskim številom 9, lahko na podlagi trendov atomskega polmera ugotovimo, da atom ogljika bo imel večji polmer kot atom fluora ker bodo trije dodatni protoni, ki jih ima fluor, potegnili njegove elektrone bližje jedru in zmanjšali polmer fluora. In to je res; ogljik ima povprečni atomski radij okoli 70 pm, medtem ko je fluor približno 50 pm.

skrbnik PowerShell

Trend atomskega polmera 2: Atomski radiji se povečujejo, ko se premikate po skupini navzdol

Drugi periodični trend atomskega polmera je ta atomski polmeri se povečujejo, ko se premikate navzdol v skupini v periodnem sistemu. Za vsako skupino, ki jo premaknete navzdol, atom dobi dodatno elektronsko lupino. Vsaka nova lupina je bolj oddaljena od jedra atoma, kar poveča atomski polmer.

Čeprav mislite, da bi valenčne elektrone (tiste v najbolj oddaljeni lupini) pritegnilo jedro, zaščita elektronov preprečuje, da bi se to zgodilo. Elektronska zaščita se nanaša na zmanjšano privlačnost med zunanjimi elektroni in jedrom atoma, kadar koli ima atom več kot eno elektronsko lupino. Zaradi elektronske zaščite se valenčni elektroni ne približajo posebej središču atoma in ker se ne morejo tako približati, ima atom večji polmer.

Na primer, kalij (K) ima večji povprečni atomski polmer (220 pm) kot natrij (Na) (180 pm). Atom kalija ima dodatno elektronsko lupino v primerjavi z atomom natrija, kar pomeni, da so njegovi valenčni elektroni dlje od jedra, kar daje kaliju večji atomski radij.

Empirični atomski polmeri

Vir: Webelements

3 Izjeme pri trendih atomskega polmera

Dva trenda atomskega radija, o katerih smo razpravljali zgoraj, veljata za večino periodnega sistema elementov. Vendar pa obstaja nekaj izjem od teh trendov.

moj kriket v živo

Izjema so žlahtni plini. Šest žlahtnih plinov v skupini 18 periodnega sistema so helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) in radon (Rn). Žlahtni plini so izjema, ker se vežejo drugače kot drugi atomi, in atomi žlahtnih plinov se ne približajo tako drug drugemu, ko se vežejo. Ker je atomski polmer polovica razdalje med jedri dva atomi, kako blizu so ti atomi drug drugemu, vpliva na atomski polmer.

Vsak od žlahtnih plinov ima svojo najbolj oddaljeno elektronsko lupino popolnoma zapolnjeno, kar pomeni več atomov žlahtnega plina držijo skupaj Van der Waalsove sile in ne vezi. Van der Waalsove sile niso tako močne kot kovalentne vezi, zato se dva atoma, povezana z Van der Waalsovimi silami, ne približata tako drug drugemu kot dva atoma, povezana s kovalentno vezjo. To pomeni, da bi bili radiji žlahtnih plinov precenjeni, če bi poskušali najti njihove empirične radije, zato noben od žlahtnih plinov nima empiričnega polmera in zato ne sledi trendom atomskega polmera.

Spodaj je zelo poenostavljen diagram štirih atomov, vsi približno enake velikosti. Zgornja dva atoma sta povezana s kovalentno vezjo, kar povzroča nekaj prekrivanja med atomi. Spodnja dva atoma sta atoma žlahtnega plina in sta povezana z Van der Waalsovimi silami, ki atomoma ne dovolita, da bi se tako približali. Rdeče puščice predstavljajo razdaljo med jedri. Polovica te razdalje je enaka atomskemu polmeru. Kot vidite, čeprav so vsi štirje atomi približno enako veliki, je polmer žlahtnega plina veliko večji od polmera drugih atomov. Če bi primerjali oba polmera, bi bili atomi žlahtnega plina videti večji, čeprav niso. Vključitev radijev žlahtnih plinov bi ljudem dala netočno predstavo o tem, kako veliki so atomi žlahtnih plinov. Ker se atomi žlahtnih plinov vežejo drugače, njihovih polmerov ni mogoče primerjati s polmeri drugih atomov, zato ne sledijo trendom atomskih radijev.

Druge izjeme vključujejo serije lantanidov in serije aktinidov na dnu periodnega sistema. Te skupine elementov se razlikujejo od večine preostalega periodnega sistema in ne sledijo številnim trendom kot drugi elementi. Nobena serija nima jasnega trenda atomskega polmera.

json datoteko

Kako lahko uporabite te podatke?

Čeprav vam v vsakdanjem življenju verjetno ne bo treba poznati atomskega polmera različnih elementov, so te informacije še vedno lahko koristne, če študirate kemijo ali drugo sorodno področje. Ko razumete vsak ključni trend obdobja atomskega polmera, je lažje razumeti druge informacije o elementih.

Spomnite se lahko na primer, da so žlahtni plini izjema pri trendih atomskega radija, ker imajo polno zunanjo elektronsko lupino. Zaradi teh zunanjih elektronskih lupin so žlahtni plini inertni in stabilni. Ta stabilnost je lahko priročna. Na primer, baloni so običajno napolnjeni s helijem, ne z vodikom, ker je helij veliko bolj stabilen in zato manj vnetljiv ter varnejši za uporabo.

Za oceno, kako reaktivni bodo različni elementi, lahko uporabite tudi atomske radije. Atomi z manjšimi radiji so bolj reaktivni kot atomi z večjimi radiji. Halogeni (v skupini 17) imajo najmanjše povprečne radije v periodnem sistemu. Fluor ima najmanjši atomski radij med halogeni (kar je glede na trende smiselno), zaradi česar je zelo reaktiven. Že samo dodajanje fluora vodi povzroči plamene, ko se fluor spremeni v plin.

Povzetek: Atomski polmer periodičnih trendov

Obstajata dva glavna trenda atomskega polmera. Prvi periodični trend atomskega polmera je, da se atomski radiji povečujejo, ko se premikate navzdol v skupini. To je posledica elektronske zaščite. Ko se doda dodatna lupina, so ti novi elektroni dlje od atomskega jedra, kar poveča atomski polmer. Drugi periodični trend atomskega polmera je, da se velikost atoma zmanjšuje s premikanjem od leve proti desni skozi obdobje ker močnejši pozitivni naboj atoma zaradi večjega števila protonov močneje privlači elektrone in jih vleče bližje jedru, kar zmanjša velikost atoma.

c niz programskega niza

Obstaja nekaj izjem od teh trendov, predvsem žlahtni plini, ki ne tvorijo vezi tako, kot jih večina drugih atomov, ter serije lantanoidov in aktinidov. Te informacije lahko uporabite za boljše razumevanje periodnega sistema, kako se atomi povezujejo in zakaj so nekateri elementi bolj reaktivni kot drugi.

Kaj je naslednje?

Morate obnoviti svojo molekularno kemijo?Pregled različne vrste hidratov , kako deluje elektronegativnost in uporabe (in omejitve) Bohrovega atomskega modela.

Obiskujete napredno kemijo in potrebujete pomoč?Imamo študijske vodnike za kemijo AP in kemijo IB ter splošni pregled kemije Regents za srednješolce v New Yorku.

Se potopite v čudoviti svet biokemije?Spoznajte šest vrst encimov in kemično sestavo nukleotidov.