Potrzebujesz informacji na temat trendów promienia atomowego? Jaki jest trend dotyczący promienia atomowego? W tym przewodniku jasno wyjaśnimy trendy promieni atomowych i ich działanie. Omówimy także wyjątki od trendów i sposoby wykorzystania tych informacji w ramach szerszego zrozumienia chemii.

Zanim zagłębimy się w trendy promieni atomowych, przyjrzyjmy się kilku podstawowym terminom. Atom to podstawowa jednostka pierwiastka chemicznego, takiego jak wodór, hel, potas itp. Promień to odległość między środkiem obiektu a jego zewnętrzną krawędzią.

Promień atomowy to połowa odległości między jądrami dwóch atomów. Promienie atomowe mierzone są w pikometrach (jeden pikometr równa się jednej bilionowej metra). Wodór (H) ma najmniejszy średni promień atomowy przy około 25 pm, podczas gdy cez (Cs) ma największy średni promień przy około 260 pm.

Jakie są trendy dotyczące promienia atomowego? Co je powoduje?

Istnieją dwa główne trendy dotyczące promieni atomowych. Jeden trend promienia atomowego pojawia się, gdy poruszasz się od lewej do prawej strony układu okresowego (poruszanie się w obrębie okresu), a drugi trend pojawia się, gdy poruszasz się od góry układu okresowego w dół (poruszanie się w grupie). Poniżej znajduje się układ okresowy ze strzałkami pokazującymi, jak zmieniają się promienie atomowe aby pomóc Ci zrozumieć i wizualizować każdy trend promienia atomowego. Na końcu tej sekcji znajduje się wykres z szacunkowym empirycznym promieniem atomowym każdego pierwiastka.

Trend promienia atomowego 1: Zmniejszenie promienia atomowego od lewej do prawej w całym okresie

Jest to pierwszy okresowy trend promienia atomowego Rozmiar atomu maleje w miarę przesuwania się od lewej do prawej w okresie. W okresie pierwiastków każdy nowy elektron jest dodawany do tej samej powłoki. Kiedy dodawany jest elektron, do jądra dodawany jest również nowy proton, co nadaje jądru silniejszy ładunek dodatni i większe przyciąganie jądrowe.

przykładem systemu operacyjnego typu open source jest

Oznacza to, że w miarę dodawania większej liczby protonów jądro uzyskuje silniejszy ładunek dodatni, który następnie silniej przyciąga elektrony i przyciąga je bliżej jądra atomu. Elektrony przyciągane bliżej jądra zmniejszają promień atomu.

Porównując węgiel (C) o liczbie atomowej 6 i fluor (F) o liczbie atomowej 9, możemy stwierdzić, że na podstawie trendów promieni atomowych: atom węgla będzie miał większy promień niż atom fluoru ponieważ trzy dodatkowe protony fluoru przyciągną jego elektrony bliżej jądra i zmniejszą promień fluoru. I to jest prawda; węgiel ma średni promień atomowy około 70 pm, podczas gdy fluor wynosi około 50 pm.

Trend promienia atomowego 2: Zwiększanie promienia atomowego w miarę przesuwania się w dół grupy

Drugi okresowy trend promienia atomowego jest taki promienie atomowe rosną w miarę przesuwania się w dół grupy układu okresowego. Za każdą grupę, którą przesuwasz w dół, atom otrzymuje dodatkową powłokę elektronową. Każda nowa powłoka jest dalej od jądra atomu, co zwiększa promień atomu.

Chociaż może się wydawać, że elektrony walencyjne (te w najbardziej zewnętrznej powłoce) będą przyciągane do jądra, ekranowanie elektronów zapobiega temu. Ekranowanie elektronów odnosi się do zmniejszonego przyciągania między elektronami zewnętrznymi a jądrem atomu, gdy atom ma więcej niż jedną powłokę elektronową. Tak więc, ze względu na ekranowanie elektronów, elektrony walencyjne nie zbliżają się szczególnie blisko środka atomu, a ponieważ nie mogą zbliżyć się tak blisko, atom ma większy promień.

Na przykład potas (K) ma większy średni promień atomowy (220 µm) niż sód (Na) (180 µm). Atom potasu ma dodatkową powłokę elektronową w porównaniu do atomu sodu, co oznacza, że ​​jego elektrony walencyjne znajdują się dalej od jądra, co daje potasowi większy promień atomowy.

Empiryczne promienie atomowe

Źródło: Elementy internetowe

3 Wyjątki od trendów promienia atomowego

Dwa trendy promieni atomowych, które omówiliśmy powyżej, dotyczą większości układu okresowego pierwiastków. Istnieje jednak kilka wyjątków od tych trendów.

Jedynym wyjątkiem są gazy szlachetne. Sześć gazów szlachetnych z 18. grupy układu okresowego to hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn). Gazy szlachetne stanowią wyjątek, ponieważ wiążą się inaczej niż inne atomy, a atomy gazu szlachetnego nie zbliżają się tak blisko siebie, gdy się wiążą. Ponieważ promień atomowy to połowa odległości między jądrami dwa atomy, to jak blisko siebie są te atomy wpływa na promień atomowy.

Każdy z gazów szlachetnych ma całkowicie wypełnioną zewnętrzną powłokę elektronową, co oznacza wiele atomów gazu szlachetnego jest utrzymywanych razem raczej przez siły Van der Waalsa niż przez wiązania. Siły Van der Waalsa nie są tak silne jak wiązania kowalencyjne, więc dwa atomy połączone siłami Van der Waalsa nie zbliżają się do siebie tak blisko, jak dwa atomy połączone wiązaniem kowalencyjnym. Oznacza to, że promienie gazów szlachetnych byłyby przeszacowane, gdybyśmy próbowali znaleźć ich promienie empiryczne, więc żaden z gazów szlachetnych nie ma promienia empirycznego, a zatem nie podąża za trendami promienia atomowego.

Poniżej znajduje się bardzo uproszczony schemat czterech atomów, wszystkie mniej więcej tej samej wielkości. Dwa górne atomy są połączone wiązaniem kowalencyjnym, co powoduje pewne nakładanie się atomów. Dwa dolne atomy to atomy gazu szlachetnego, połączone siłami Van der Waalsa, które nie pozwalają atomom zbliżyć się do siebie. Czerwone strzałki przedstawiają odległość między jądrami. Połowa tej odległości jest równa promieniowi atomowemu. Jak widzisz, mimo że wszystkie cztery atomy są mniej więcej tej samej wielkości, promień gazu szlachetnego jest znacznie większy niż promień pozostałych atomów. Porównanie tych dwóch promieni sprawi, że atomy gazu szlachetnego będą wyglądać na większe, chociaż tak nie jest. Uwzględnienie promieni gazu szlachetnego dałoby ludziom niedokładne pojęcie o tym, jak duże są atomy gazu szlachetnego. Ponieważ atomy gazu szlachetnego wiążą się inaczej, ich promieni nie można porównać z promieniami innych atomów, więc nie podążają za trendami promieni atomowych.

Inne wyjątki obejmują serie lantanowców i serie aktynowców na dole układu okresowego. Te grupy pierwiastków różnią się od reszty układu okresowego i nie podążają za wieloma trendami, podobnie jak inne pierwiastki. Żadna z serii nie ma wyraźnego trendu promienia atomowego.

Java wykonaj podczas przykładu

Jak możesz wykorzystać te informacje?

Chociaż prawdopodobnie nie będziesz musiał znać promienia atomowego różnych pierwiastków w swoim codziennym życiu, informacja ta może być nadal pomocna, jeśli studiujesz chemię lub inną pokrewną dziedzinę. Gdy zrozumiesz każdy kluczowy trend okresu promienia atomowego, łatwiej będzie ci zrozumieć inne informacje o pierwiastkach.

Na przykład możesz pamiętać, że gazy szlachetne stanowią wyjątek od trendów promieni atomowych, ponieważ mają pełną zewnętrzną powłokę elektronową. Te zewnętrzne powłoki elektronowe sprawiają również, że gazy szlachetne są obojętne i stabilne. Ta stabilność może się przydać. Na przykład balony są zwykle napełniane helem, a nie wodorem, ponieważ hel jest znacznie bardziej stabilny, a zatem mniej palny i bezpieczniejszy w użyciu.

Możesz także użyć promieni atomowych, aby oszacować, jak reaktywne będą różne pierwiastki. Atomy o mniejszych promieniach są bardziej reaktywne niż atomy o większych promieniach. Halogeny (z grupy 17) mają najmniejsze średnie promienie w układzie okresowym. Fluor ma najmniejszy promień atomowy spośród halogenów (co ma sens w oparciu o trendy), co czyni go wysoce reaktywnym. Samo dodanie fluoru do wody spowoduje płomienie, gdy fluor zamieni się w gaz.

Podsumowanie: Trendy okresowe Promień atomowy

Istnieją dwa główne trendy dotyczące promieni atomowych. Pierwszy okresowy trend promieni atomowych polega na tym, że promienie atomowe rosną w miarę przesuwania się w dół w grupie. Dzieje się tak dzięki ekranowaniu elektronów. Po dodaniu dodatkowej powłoki te nowe elektrony znajdują się dalej od jądra atomu, co zwiększa promień atomu. Drugi okresowy trend promienia atomowego polega na tym, że rozmiar atomu zmniejsza się w okresie od lewej do prawej ponieważ silniejszy ładunek dodatni atomu wynikający z większej liczby protonów przyciąga elektrony silniej i przyciąga je bliżej jądra, zmniejszając rozmiar atomu.

Istnieje kilka wyjątków od tych trendów, w szczególności gazy szlachetne, które nie tworzą wiązań tak jak większość innych atomów, oraz serie lantanowców i aktynowców. Możesz wykorzystać te informacje, aby lepiej zrozumieć układ okresowy, sposób wiązania atomów i dlaczego niektóre pierwiastki są bardziej reaktywne niż inne.

multiplekser

Co dalej?

Chcesz odświeżyć swoją chemię molekularną?Recenzja różne rodzaje hydratów , jak działa elektroujemność oraz zastosowania (i ograniczenia) modelu atomowego Bohra.

Zdajesz zaawansowaną chemię i potrzebujesz pomocy?Mamy przewodniki po studiach dla AP Chem i IB Chemistry, a także ogólną recenzję Regents Chemistry dla uczniów szkół średnich w Nowym Jorku.

Zanurzasz się w cudownym świecie biochemii?Dowiedz się o sześciu rodzajach enzymów i składzie chemicznym nukleotydów.