Потребне су вам информације о трендовима атомског радијуса? Какав је тренд за атомски радијус? У овом водичу, јасно ћемо објаснити трендове атомског радијуса и како они функционишу. Такође ћемо разговарати о изузецима од трендова и о томе како можете да користите ове информације као део ширег разумевања хемије.

Пре него што заронимо у трендове атомског радијуса, погледајмо неке основне појмове. Атом је основна јединица хемијског елемента, као што су водоник, хелијум, калијум, итд. Радијус је растојање између центра објекта и његове спољне ивице.

Атомски радијус је половина удаљености између језгара два атома. Атомски радијуси се мере у пикометрима (један пикометар је једнак једном трилионтом делу метра). Водоник (Х) има најмањи просечан атомски радијус на око 25 пм, док цезијум (Цс) има највећи просечан радијус на око 260 пм.

Који су трендови атомског радијуса? Шта их узрокује?

Постоје два главна тренда атомског радијуса. Један тренд атомског радијуса се јавља када се крећете лево надесно преко периодног система (кретање унутар периода), а други тренд се јавља када се крећете од врха периодног система надоле (кретање унутар групе). Испод је периодична табела са стрелицама које показују како се атомски радијуси мењају да вам помогне да разумете и визуелизујете сваки тренд атомског радијуса. На крају овог одељка налази се графикон са процењеним емпиријским атомским радијусом за сваки елемент.

класа објеката у Јави

Тренд атомског радијуса 1: атомски радијуси се смањују с лева на десно током периода

Први периодични тренд атомског радијуса је то атомска величина се смањује како се крећете лево надесно кроз период. У оквиру периода елемената, сваки нови електрон се додаје у исту љуску. Када се дода електрон, језгру се додаје и нови протон, који језгру даје јаче позитивно наелектрисање и већу нуклеарну привлачност.

То значи да, како се додаје више протона, језгро добија јачи позитивни набој који онда јаче привлачи електроне и привлачи их ближе језгру атома. Електрони који се повлаче ближе језгру чине радијус атома мањим.

Упоређујући угљеник (Ц) са атомским бројем 6 и флуор (Ф) са атомским бројем 9, можемо рећи да, на основу трендова атомског радијуса, атом угљеника ће имати већи радијус од атома флуора пошто ће три додатна протона која флуор има повући његове електроне ближе језгру и смањити полупречник флуора. И ово је истина; угљеник има просечан атомски радијус од око 70 пм, док је флуор око 50 пм.

сцан.нектстринг јава

Тренд атомског радијуса 2: Атомски радијуси се повећавају док се крећете низ групу

Други периодични тренд атомског радијуса је то атомски радијуси се повећавају како се крећете наниже у групи у периодичној табели. За сваку групу коју померите наниже, атом добија додатну електронску љуску. Свака нова љуска је све даље од језгра атома, што повећава атомски радијус.

Иако можда мислите да би валентни електрони (они у најудаљенијем омотачу) били привучени језгром, заштита електрона спречава да се то догоди. Заштита од електрона се односи на смањену привлачност између спољашњих електрона и језгра атома кад год атом има више од једне електронске љуске. Дакле, због заштите од електрона, валентни електрони се не приближавају посебно центру атома, а пошто се не могу тако приближити, атом има већи радијус.

На пример, калијум (К) има већи просечан атомски радијус (220 пм) него натријум (На) (180 пм). Атом калијума има додатну електронску љуску у поређењу са атомом натријума, што значи да су његови валентни електрони даље од језгра, дајући калијуму већи атомски радијус.

Емпиријски атомски радијуси

Извор: Вебелементс

3 Изузеци од трендова атомског радијуса

Два тренда атомског радијуса о којима смо горе говорили су тачни за већину периодног система елемената. Међутим, постоји неколико изузетака од ових трендова.

конверзија из стринга у инт у Јави

Један изузетак су племенити гасови. Шест племенитих гасова, у групи 18 периодног система, су хелијум (Хе), неон (Не), аргон (Ар), криптон (Кр), ксенон (Ксе) и радон (Рн). Племенити гасови су изузетак јер се везују другачије од других атома, а атоми племенитог гаса се не приближавају толико једни другима када се вежу. Пошто је атомски радијус половина удаљености између језгара два атома, колико су ти атоми близу један другом утиче на атомски радијус.

Сваки од племенитих гасова има своју крајњу електронску шкољку потпуно испуњену, што значи више атома племенитог гаса се држе заједно Ван дер Валсовим силама, а не путем веза. Ван дер Валсове силе нису тако јаке као ковалентне везе, тако да се два атома повезана Ван дер Валсовим силама не приближавају тако близу један другом као два атома повезана ковалентном везом. То значи да би радијуси племенитих гасова били прецењени ако бисмо покушали да пронађемо њихове емпиријске радијусе, тако да ниједан од племенитих гасова нема емпиријски радијус и стога не прати трендове атомског радијуса.

Испод је веома поједностављен дијаграм четири атома, отприлике исте величине. Горња два атома су повезана ковалентном везом, што узрокује преклапање између атома. Два доња атома су атоми племенитог гаса и повезани су Ван дер Валсовим силама које не дозвољавају атомима да се приближе. Црвене стрелице представљају растојање између језгара. Половина овог растојања је једнака атомском радијусу. Као што видите, иако су сва четири атома приближно исте величине, полупречник племенитог гаса је много већи од полупречника осталих атома. Поређење ова два радијуса учинило би да атоми племенитог гаса изгледају већи, иако нису. Укључивање радијуса племенитог гаса дало би људима нетачну представу о томе колико су атоми племенитог гаса велики. Пошто се атоми племенитог гаса везују другачије, њихови радијуси се не могу поредити са полупречницима других атома, тако да не прате трендове атомског радијуса.

Остали изузеци укључују серију лантанида и серију актинида на дну периодног система. Ове групе елемената се разликују од већег дела остатка периодног система и не прате многе трендове које раде други елементи. Ниједна серија нема јасан тренд атомског радијуса.

суседних углова

Како можете користити ове информације?

Иако вероватно нећете морати да знате атомски радијус различитих елемената у вашем свакодневном животу, ове информације и даље могу бити од помоћи ако студирате хемију или неку другу сродну област. Једном када разумете сваки кључни тренд периода атомског радијуса, лакше ћете разумети друге информације о елементима.

На пример, можете запамтити да су племенити гасови изузетак од трендова атомског радијуса јер имају пуну спољашњу електронску љуску. Ове спољашње електронске љуске такође чине племените гасове инертним и стабилним. Та стабилност може бити корисна. На пример, балони су обично пуњени хелијумом, а не водоником, јер је хелијум много стабилнији и стога мање запаљив и безбеднији за употребу.

Такође можете користити атомске радијусе да процените колико ће различити елементи бити реактивни. Атоми са мањим радијусима су реактивнији од атома са већим радијусима. Халогени (у групи 17) имају најмање просечне полупречнике у периодном систему. Флуор има најмањи атомски радијус од халогена (што има смисла на основу трендова), и то га чини високо реактивним. Само додавање флуора у воду ће произвести пламен док се флуор претвара у гас.

Резиме: Периодични трендови Атомски радијус

Постоје два главна тренда атомског радијуса. Први периодични тренд атомског радијуса је да се атомски радијуси повећавају како се крећете наниже у групи. Ово је због заштите од електрона. Када се дода додатна љуска, ти нови електрони су даље од атомског језгра, што повећава атомски радијус. Други периодични тренд атомског радијуса је да се величина атома смањује померајући се са лева на десно кроз период јер јаче позитивно наелектрисање атома због тога што има више протона јаче привлачи електроне и вуче их ближе језгру, смањујући величину атома.

објекат на јсонобјецт јава

Постоји неколико изузетака од ових трендова, приметно племенити гасови који не формирају везе као већина других атома, као и серија лантанида и актинида. Можете користити ове информације да боље разумете периодичну табелу, како се атоми везују и зашто су одређени елементи реактивнији од других.

Шта је следеће?

Требате да освежите своју молекуларну хемију?Преглед различите врсте хидрата , како функционише електронегативност , и употреба (и ограничења) Боровог атомског модела.

Похађате напредну хемију и потребна вам је помоћ?Имамо водиче за учење за АП Цхем и ИБ Цхемистри, као и општи преглед Регентс Цхемистри за средњошколце у Њујорку.

Уроните свој ножни прст у чудесни свет биохемије?Сазнајте више о шест врста ензима и хемијском саставу нуклеотида.