Du kan inte helt enkelt piska ut en måttstock eller linjal för att mäta storleken på en atom. Dessa byggstenar av all materia är mycket för små, och sedan dess elektroner är alltid i rörelse, en atoms diameter är lite fuzzy. Två mått som används för att beskriva atomstorlek är Atom radie och jonradie. De två är väldigt lika - och i vissa fall till och med samma - men det finns mindre och viktiga skillnader mellan dem. Läs vidare för att lära dig mer om dessa två sätt att mäta en atom.
Key Takeaways: Atomic vs Ionic Radius
- Det finns olika sätt att mäta atomens storlek, inklusive atomradie, jonradie, kovalent radie och van der Waals radie.
- Atomradie är halva diametern för en neutral atom. Med andra ord, det är halva diametern på en atom, som mäter tvärs över de yttre stabila elektronerna.
- Den joniska radien är halva avståndet mellan två gasatomer som bara berör varandra. Detta värde kan vara detsamma som atomradie, eller det kan vara större för anjoner och samma storlek eller mindre för katjoner.
- Både atom- och jonradie följer samma trend på det periodiska systemet. Vanligtvis minskar radien rörelse över en period (rad) och ökar att flytta ner i en grupp (kolumn).
Atom radie
Atomradie är avståndet från atomkärnan till den yttersta stabila elektronen i en neutral atom. I praktiken erhålls värdet genom att mäta diametern på en atom och dela den i halva. Radierna för neutrala atomer sträcker sig från 30 till 300 pm eller trillionths av en meter.
Atomradie är en term som används för att beskriva atomens storlek. Det finns dock ingen standarddefinition för detta värde. Atomradien kan faktiskt hänvisa till den joniska radien, liksom till kovalent radie, metallradie, eller van der Waals radie.
Jonisk radie
Den joniska radien är halva avståndet mellan två gasatomer som bara berör varandra. Värdena sträcker sig från 30 till över 200. I en neutral atom är atom- och jonradien densamma, men många element finns som anjoner eller katjoner. Om atomen förlorar sin yttersta elektron (positivt laddad eller katjon), är den joniska radien mindre än atomradie eftersom atomen förlorar ett elektronenergi skal. Om atomen får en elektron (negativt laddad eller anjon) faller vanligtvis elektronen i ett befintligt energihölje så storleken på jonradie och atomradie är jämförbara.
Begreppet jonradie kompliceras ytterligare av formen på atomer och joner. Även om materialpartiklar ofta visas som sfärer, är de inte alltid runda. Forskare har upptäckt att kalkogenjoner är faktiskt ellipsoidformade.
Trender i det periodiska systemet
Oavsett vilken metod du använder för att beskriva atom storlek, den visar en trend eller periodicitet i det periodiska systemet. Periodicitet avser de återkommande trenderna som ses i elementegenskaperna. Dessa trender visade sig Demitri Mendeleev när han ordnade elementen i följd av ökande massa. Baserat på egenskaperna som visades av den kända element, Mendeleev kunde förutsäga var det fanns hål i hans bord, eller element som ännu inte upptäcktes.
Den moderna periodiska systemet är mycket lik Mendeleevs bord men idag ordnas element genom att öka atomnummer, vilket återspeglar antalet protoner i en atom. Det finns dock inga oupptäckta element nya element kan skapas som har ännu högre antal protoner.
Atom- och jonradie ökar när du flyttar ner en kolumn (grupp) i det periodiska systemet eftersom ett elektronskal läggs till atomerna. Atomstorleken minskar när du rör dig över en rad - eller period - i tabellen eftersom det ökade antalet protoner utövar ett starkare drag i elektronerna. Ädelgaser är undantaget. Även om storleken på en ädelgasatom ökar när du rör dig ner i kolonnen, är dessa atomer större än de föregående atomerna i rad.
källor
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M. "Grunder i kärnfysik ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Cotton, F. A.; Wilkinson, G. "Avancerad oorganisk kemi " (5: e upplagan, s.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. "Naturen av den kemiska bindningen " (3: e upplagan). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, J. A. "På radier av joner". Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. 1 (38): 1–25. 1923