Атомный радиус это термин, используемый для описания размера атом. Однако стандартного определения этого значения не существует. Атомный радиус может относиться к ионный радиус, ковалентный радиусметаллический радиус или радиус Ван-дер-Ваальса.
Тенденции периодической таблицы атомного радиуса
Независимо от того, какие критерии вы используете для описания атомного радиуса, размер атома зависит от того, насколько далеко его электроны расширить. Атомный радиус элемент имеет тенденцию к увеличению, чем дальше вы идете в элементгруппа. Это потому, что электроны становятся более плотно упакованными при перемещении через периодическая таблица, так что, хотя для элементов с возрастающим атомным номером больше электронов, атомный радиус может уменьшиться Атомный радиус движется вниз элемент периода или столбец имеет тенденцию к увеличению, потому что дополнительная электронная оболочка добавляется для каждой новой строки. Как правило, самые большие атомы находятся в нижней левой части периодической таблицы.
Атомный радиус против ионного радиуса
Атомный и ионный радиус одинаковы для атомов нейтральных элементов, таких как аргон, криптон и неон. Однако многие атомы элементов более стабильны, чем атомные ионы. Если атом теряет свой самый внешний электрон, он становится катионом или положительно заряженным ионом. Примеры включают в себя K+ и на+. Некоторые атомы могут терять несколько внешних электронов, таких как Са2+. Когда электроны удаляются из атома, он может потерять свою внешнюю электронную оболочку, делая ионный радиус меньше атомного радиуса.
Напротив, некоторые атомы более стабильны, если они получают один или несколько электронов, образуя анион или отрицательно заряженный атомный ион. Примеры включают Cl- и F-. Поскольку другая электронная оболочка не добавлена, разница в размерах между атомным радиусом и ионным радиусом аниона не так велика, как для катиона. Анионный ионный радиус такой же или немного больше, чем атомный радиус.
В целом, тенденция для ионного радиуса такая же, как и для атомного радиуса: увеличение размера при перемещении и уменьшение при движении вниз по периодической таблице. Однако измерить ионный радиус сложно, не в последнюю очередь потому, что заряженные атомные ионы отталкивают друг друга.
Измерение атомного радиуса
Вы не можете поместить атомы под нормальный микроскоп и измерить их размер- хотя вы можете «делать» это, используя атомно-силовой микроскоп. Кроме того, атомы не сидят на месте для исследования; они постоянно в движении. Таким образом, любая мера атомного (или ионного) радиуса является оценкой, которая содержит большой предел погрешности. Радиус атома измеряется на основе расстояния между ядрами двух атомов, которые едва касаются друг друга, что означает, что электронные оболочки двух атомов просто касаются друг друга. Этот диаметр между атомами делится на два, чтобы получить радиус. Важно, однако, что два атома не имеют общей химической связи (например, O2, Ч2) потому что связь подразумевает перекрытие электронных оболочек или общей внешней оболочки.
Приведенные в литературе атомные радиусы атомов обычно являются эмпирическими данными, взятыми из кристаллов. Для более новых элементов атомные радиусы являются теоретическими или расчетными значениями, основанными на вероятном размере электронных оболочек.
Насколько велики атомы?
Пикометр составляет 1 триллионную часть метра.
- Атомный радиус атома водорода составляет около 53 пикометров.
- Атомный радиус атома железа составляет около 156 пикометров.
- Самый крупный измеряемый атом - это цезий, радиус которого составляет около 298 пикометров.