logo

TechCodeview

Az atomsugár trendjeinek megértése: A 2 alapelv

feature_atomicradius

névkonvenció java

Információra van szüksége az atomsugár trendjeiről? Mi a trend az atomsugár tekintetében? Ebben az útmutatóban világosan elmagyarázzuk az atomsugár trendjeit és működésüket. Megvitatjuk a trendek alóli kivételeket és azt is, hogyan használhatja fel ezeket az információkat a kémia tágabb megértésének részeként.

Mielőtt belevágnánk az atomsugár trendjeibe, tekintsünk át néhány alapvető kifejezést. Az atom egy kémiai elem, például hidrogén, hélium, kálium stb. alapegysége. A sugár az objektum középpontja és a külső széle közötti távolság.

Az atomsugár két atom atommagja közötti távolság fele. Az atomi sugarakat pikométerben mérik (egy pikométer egyenlő a méter egy trilliod részével). A hidrogénnek (H) a legkisebb átlagos atomi sugara körülbelül 25 pm-nél, míg a céziumnak (Cs) a legnagyobb átlagos sugara körülbelül 260 pm-nél.

Mik az atomsugár trendjei? Mi okozza őket?

Két fő atomsugár-trend létezik. Az egyik atomi sugarú trend akkor jelentkezik, amikor balról jobbra mozog a periódusos rendszerben (a perióduson belül mozog), a másik trend pedig akkor következik be, amikor a periódusos táblázat tetejétől lefelé halad (egy csoporton belül). Az alábbiakban egy periódusos táblázat látható nyilakkal, amelyek megmutatják, hogyan változik az atomsugár hogy segítsen megérteni és megjeleníteni az egyes atomsugár trendeket. A szakasz végén egy diagram található az egyes elemek becsült empirikus atomi sugarával.

pte

Az atomsugár 1. trendje: Az atomi sugarak csökkenése balról jobbra egy perióduson keresztül

Az első atomsugár periodikus trend az az atomméret csökken, ahogy balról jobbra mozog egy perióduson keresztül. Egy elemi perióduson belül minden új elektron hozzáadódik ugyanahhoz a héjhoz. Elektron hozzáadásakor egy új proton is hozzáadódik az atommaghoz, ami erősebb pozitív töltést és nagyobb magvonzást ad az atommagnak.

Ez azt jelenti, hogy amint több proton adódik hozzá, az atommag erősebb pozitív töltést kap, ami azután erősebben vonzza az elektronokat, és közelebb húzza őket az atommaghoz. Az atommaghoz közelebb húzódó elektronok csökkentik az atom sugarát.

Java olvasási csv

A 6-os rendszámú szén (C) és a 9-es rendszámú fluor (F) összehasonlítása alapján megállapíthatjuk, hogy az atomsugár trendjei alapján a szénatom sugara nagyobb, mint a fluoratom mivel a fluorban lévő három további proton közelebb húzza elektronjait az atommaghoz, és csökkenti a fluor sugarát. És ez igaz; a szén átlagos atomsugara körülbelül 70 pm, míg a fluoré körülbelül 50 pm.

Az atomsugár 2. trendje: Az atomsugár növekszik, ha lefelé halad egy csoportban

A második atomsugár periodikus trend az Az atomsugár növekszik, ahogy a periódusos rendszerben egy csoportban lefelé halad. Minden egyes csoporthoz, amelyet lefelé mozgatsz, az atom további elektronhéjat kap. Minden új héj távolabb van az atommagtól, ami növeli az atom sugarát.

Bár azt gondolhatja, hogy a vegyértékelektronok (a legkülső héjban lévők) vonzódnának az atommaghoz, az elektronárnyékolás megakadályozza, hogy ez megtörténjen. Az elektronárnyékolás a külső elektronok és az atommag közötti vonzás csökkenésére utal, amikor az atomnak egynél több elektronhéja van. Tehát az elektronárnyékolás miatt a vegyértékelektronok nem kerülnek különösebben közel az atom középpontjához, és mivel nem tudnak ilyen közel kerülni, az atom sugara nagyobb.

Például a káliumnak (K) nagyobb az átlagos atomsugár (220 pm), mint a nátriumnak (Na) (180 pm). A káliumatomnak extra elektronhéja van a nátriumatomhoz képest, ami azt jelenti, hogy vegyértékelektronjai távolabb vannak az atommagtól, így a kálium nagyobb atomsugarat kap.

Empirikus atomsugár

Atomszám Szimbólum Elem neve Empirikus atomsugár (pm)
1 H Hidrogén 25
2 Ő Hélium Nem randevúz
3 Hogy Lítium 145
4 Lenni Berillium 105
5 B Bór 85
6 C Szén 70
7 N Nitrogén 65
8 O Oxigén 60
9 F Fluor ötven
10 Igen Neon Nem randevúz
tizenegy Már Nátrium 180
12 Mg Magnézium 150
13 Hoz Alumínium 125
14 Igen Szilícium 110
tizenöt P Foszfor 100
16 S Kén 100
17 Cl Klór 100
18 Val vel Argon Nem randevúz
19 K Kálium 220
húsz Hogy Kalcium 180
huszonegy Sc Scandium 160
22 Nak,-nek Titán 140
23 BAN BEN Vanádium 135
24 Kr Króm 140
25 Mn Mangán 140
26 Hit Vas 140
27 Co Kobalt 135
28 Ban ben Nikkel 135
29 Val vel Réz 135
30 Zn Cink 135
31 Itt Gallium 130
32 Ge Germánium 125
33 Mint Arzén 115
3. 4 Ő Szelén 115
35 Br Bróm 115
36 NOK Kripton Nem randevúz
37 Rb Rubídium 235
38 Sr Stroncium 200
39 ÉS Ittrium 180
40 Zr Cirkónium 155
41 Nb Nióbium 145
42 Mo Molibdén 145
43 Tc Technécium 135
44 Ru Ruténium 130
Négy öt Rh Ródium 135
46 Pd Palládium 140
47 Nál nél Ezüst 160
48 CD Kadmium 155
49 Ban ben Indium 155
ötven Sn Hinni 145
51 Sb Antimon 145
52 A Tellúr 140
53 én Jód 140
54 Autó Xenon Nem randevúz
55 Cs Cézium 260
56 Nem Bárium 215
57 A Lantán 195
58 Ez Cérium 185
59 Pr Prazeodímium 185
60 Nd Neodímium 185
61 Délután Promethium 185
62 Sm Szamárium 185
63 Eu Europium 185
64 Gd Gadolínium 180
65 Tuberkulózis Terbium 175
66 Azok Dysprosium 175
67 Nak nek Holmium 175
68 Is Erbium 175
69 Tm Túlium 175
70 Yb Itterbium 175
71 Lu Párizs 175
72 HF Hafnium 155
73 Szembenézve Tantál 145
74 BAN BEN Volfrám 135
75 Újra Rénium 135
76 te Ozmium 130
77 És Iridium 135
78 Pt Platina 135
79 Nál nél Arany 135
80 Hg Higany 150
81 Tl Tallium 190
82 Pb Vezet 180
83 Val,-vel Bizmut 160
84 Után Polónium 190
85 Nál nél Asztatin Nem randevúz
86 Rn Radon Nem randevúz
87 Fr Francium Nem randevúz
88 Nap Rádium 215
89 És Aktínium 195
90 Th Tórium 180
91 Jól Protactinium 180
92 BAN BEN Uránium 175
93 Például Neptun 175
94 Tudott Plutónium 175
95 Am Americium 175
96 Cm Curium Nem randevúz
97 Bk Berkelium Nem randevúz
98 Vö Kalifornia Nem randevúz
99 Is Einsteinium Nem randevúz
100 Fm Fermium Nem randevúz
101 Md Mengyelejev Nem randevúz
102 Nem Nemes Nem randevúz
103 Lr Lawrencium Nem randevúz
104 Rf Rutherfordium Nem randevúz
105 Db Dubnium Nem randevúz
106 Sg Seaborgium Nem randevúz
107 Bh Bohrium Nem randevúz
108 Hs Hassium Nem randevúz
109 Mt Meitnerium Nem randevúz
110 Ds Darmstadtium Nem randevúz
111 Rg Roentgenium Nem randevúz
112 Cn Kopernikusz Nem randevúz
113 Nh Nihonium Nem randevúz
114 Ban ben Flerovium Nem randevúz
115 Mc Moszkvium Nem randevúz
116 Lv Livermorium Nem randevúz
117 Ts Tennessine Nem randevúz
118 És Oganesson Nem randevúz
Forrás: Webelemek

3 Kivételek az atomsugár trendjei alól

A fentebb tárgyalt két atomsugár-trend az elemek periódusos rendszerének többségére igaz. Van azonban néhány kivétel ezektől a tendenciáktól.

Az egyik kivétel a nemesgázok. A hat nemesgáz a periódusos rendszer 18. csoportjában a hélium (He), a neon (Ne), az argon (Ar), a kripton (Kr), a xenon (Xe) és a radon (Rn). A nemesgázok kivételt képeznek, mert másként kötődnek, mint más atomok, és a nemesgáz atomok nem kerülnek olyan közel egymáshoz, amikor kötődnek. Mivel az atomsugár fele az atommagok közötti távolságnak kettő Az atomok egymáshoz való közelsége befolyásolja az atom sugarát.

Mindegyik nemesgáznak a legkülső elektronhéja teljesen meg van töltve, ami azt jelenti több nemesgáz atomot a Van der Waals erők tartják össze, nem pedig kötések. A Van der Waals erők nem olyan erősek, mint a kovalens kötések, így a Van der Waals erők által összekapcsolt két atom nem kerül olyan közel egymáshoz, mint két kovalens kötéssel összekapcsolt atom. Ez azt jelenti, hogy a nemesgázok sugarait túlbecsülnénk, ha megpróbálnánk megtalálni a empirikus sugarukat, így egyik nemesgáznak sincs tapasztalati sugara, és így nem követi az atomsugár trendjeit.

Az alábbiakban egy nagyon leegyszerűsített diagram látható négy atomról, amelyek mindegyike körülbelül azonos méretű. A felső két atomot kovalens kötéssel kötik össze, ami némi átfedést okoz az atomok között. Az alsó két atom nemesgáz atom, és Van der Waals erők kötik össze őket, amelyek nem engedik, hogy az atomok olyan közel kerüljenek egymáshoz. A piros nyilak az atommagok közötti távolságot jelzik. Ennek a távolságnak a fele egyenlő az atomsugárral. Amint látod, annak ellenére, hogy mind a négy atom körülbelül azonos méretű, a nemesgáz sugara sokkal nagyobb, mint a többi atom sugara. A két sugarat összehasonlítva a nemesgáz atomok nagyobbnak tűnnének, pedig nem azok. A nemesgáz sugarainak figyelembevétele pontatlan képet adna az embereknek a nemesgáz atomok nagyságáról. Mivel a nemesgáz atomok másképpen kötődnek, sugaruk nem hasonlítható össze más atomok sugaraival, így nem követik az atomsugár trendjét.

atomok

java kapcsolat mysql

További kivételek a periódusos rendszer alján található lantanid sorozat és aktinid sorozat. Ezek az elemcsoportok eltérnek a periódusos rendszer többi részétől, és nem követik a többi elem sok trendjét. Egyik sorozatnak sincs egyértelmű atomsugár trendje.

test_kémia

Hogyan használhatja fel ezt az információt?

Bár a mindennapi életben valószínűleg nem kell ismernie a különböző elemek atomi sugarát, ezek az információk továbbra is hasznosak lehetnek, ha kémiát vagy más kapcsolódó területet tanul. Miután megértette az egyes kulcsfontosságú atomi sugarú periódustrendeket, könnyebbé válik az elemekkel kapcsolatos egyéb információk megértése.

Emlékezhet például arra, hogy a nemesgázok kivételt képeznek az atomsugár trendjei alól, mivel teljes külső elektronhéjjal rendelkeznek. Ezek a külső elektronhéjak inertté és stabillá teszik a nemesgázokat. Ez a stabilitás jól jöhet. Például a léggömbök általában héliummal vannak megtöltve, nem hidrogénnel, mivel a hélium sokkal stabilabb, ezért kevésbé gyúlékony és biztonságosabb a használata.

Az atomi sugarak segítségével megbecsülheti, hogy a különböző elemek milyen reaktívak lesznek. A kisebb sugarú atomok reaktívabbak, mint a nagyobb sugarúak. A halogénatomok (a 17. csoportban) a legkisebb átlagos sugarúak a periódusos rendszerben. A halogénatomok közül a fluornak van a legkisebb atomsugara (ami a trendek alapján logikus), és emiatt nagyon reaktív. Ha csak fluort adunk a vízhez, lángok keletkeznek, miközben a fluor gázzá alakul.

java string összefűzés

Összegzés: Periodikus trendek Atomsugár

Két fő atomsugár-trend létezik. Az első atomi sugarú periodikus tendencia az, hogy az atomsugár növekszik, ahogy lefelé haladsz egy csoportban. Ennek oka az elektronárnyékolás. Ha egy további héjat adunk hozzá, ezek az új elektronok távolabb vannak az atommagtól, ami növeli az atom sugarát. A második atomi sugarú periodikus trend az, hogy az atomi mérete egy perióduson keresztül balról jobbra haladva csökken mert az atom erősebb pozitív töltése a több proton miatt erősebben vonzza az elektronokat és közelebb húzza őket az atommaghoz, csökkentve az atom méretét.

Van néhány kivétel ezektől a tendenciáktól, észrevehetően a nemesgázok, amelyek nem képeznek kötést úgy, ahogy a legtöbb más atom, valamint a lantanid és aktinid sorozat. Ezen információk segítségével jobban megértheti a periódusos rendszert, az atomok kötődését, és azt, hogy bizonyos elemek miért reaktívabbak, mint mások.

Mi a következő lépés?

Frissítened kell a molekuláris kémiádat?Felülvizsgálat a különböző típusú hidrátok , hogyan működik az elektronegativitás , valamint a Bohr Atomic Model felhasználási területei (és korlátai).

Haladó kémiát tanul, és segítségre van szüksége?Vannak tanulmányi útmutatóink az AP Chem és IB Chemistry számára, valamint egy általános Regents Chemistry áttekintés a New York-i középiskolás diákok számára.

Belemártózik a biokémia csodálatos világába?Ismerje meg a hat típusú enzimet és a nukleotidok kémiai összetételét.