ההבדל העיקרי - רדיוס אטומי מול רדיוס יוני

אטומים הם אבני הבניין של החומר. כל החומר מורכב מאטומים. ניתן להפוך אטומים אלה ליונים על ידי הוספת אלקטרון אחד או יותר מבחוץ. מכיוון שאטומים ויונים הם מבנים תלת -ממדיים מעגליים, אנו יכולים למדוד את רדיוס האטום או יון. אבל זוהי משימה לא פשוטה לביצוע. כי אטום או יון מורכב מאלקטרונים הנמצאים בתנועה. רדיוס אטומי הוא המרחק בין גרעין האטום לגבול ענן האלקטרונים שלו. הרדיוס היוני הוא הרדיוס של יון האטום. רדיוס יון יכול להיות גדול או קטן יותר מרדיוס האטום, בהתאם למטען החשמלי של היון. ההבדל העיקרי בין רדיוס האטום לרדיוס היוני הוא כי רדיוס האטום הוא הרדיוס של אטום ניטרלי ואילו הרדיוס היוני הוא הרדיוס של אטום טעון חשמלית.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו רדיוס אטומי - הגדרה, מגמות בטבלה המחזורית 2. מהו הרדיוס היוני - הגדרה, מגמות בטבלה המחזורית 3. מה ההבדל בין הרדיוס האטומי לרדיוס היוני - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: רדיוס אטומי, אטומים, מעטפת אלקטרונים, רדיוס יוני, יונים

מהו רדיוס אטומי

רדיוס האטום הוא המרחק מגרעין האטום לגבול ענן האלקטרונים שלו. במילים אחרות, המרחק מהגרעין לאלקטרון הרחוק ביותר הוא השייך לאותו אטום. ניתן להגדיר רדיוס אטומי רק עבור אטומים מבודדים וניטרליים.

כאשר בוחנים את הטבלה המחזורית של היסודות, קיים דפוס של רדיוס האטום של היסודות. לאורך תקופה של הטבלה המחזורית, המספר האטומי יורד בהדרגה. ליסודות באותה תקופה יש אותו מספר פגזי אלקטרונים. אם מספר האלקטרונים הנוכחיים גבוה יותר, המשיכה בין האלקטרונים לגרעין היא גם גבוהה. בתחילת התקופה קיים מספר אלקטרונים פחות במסלול החיצוני ביותר. אז המשיכה מהגרעין פחות. לכן האטום גדול והרדיוס האטומי גדול. אך כאשר נעים לאורך תקופה, מספר הפרוטונים בגרעין גדל יחד עם מספר האלקטרונים הקיימים באטום. לכן, כוח המשיכה בין האלקטרונים לגרעין גבוה. הוא גורם לגודל האטום להתכווץ; ואז הרדיוס האטומי מצטמצם. באופן דומה, כאשר נעים לאורך תקופה, גודל האטום יורד בהדרגה, כך גם הרדיוס האטומי.

איור 1: השוואה של גדלים אטומיים

כאשר נעים למטה מקבוצה של הטבלה המחזורית של היסודות, הרדיוס האטומי גדל. לאחר כל תקופה, נוסף מעטפת אלקטרונים אחת לאטום. לכן, כאשר זזים למטה בקבוצה, גודל האטום גדל. הרדיוס האטומי גדל גם הוא.

אך ביסודות הבלוק d אין הבדל גבוה יותר בין רדיוס האטום של האטומים של שני יסודות סמוכים באותה תקופה. הסיבה לכך היא שהאלקטרונים כאן מתווספים לאותו מסלול d שנמצא כמסלול פנימי. מכיוון שהקליפה החיצונית ביותר נשארת קבועה, אין לרדיוסים האטומיים של אותם יסודות הבדלים ניכרים.

מהו הרדיוס היוני

הרדיוס היוני הוא הרדיוס של יון האטום. יונים אינם יכולים להתקיים לבד. אם מדובר ביון טעון חיובי, הוא יגיב עם יון טעון שלילי (או ההפך) ויהפוך לתרכובת ניטרלית יציבה. תרכובת זו נקראת תרכובת יונית מכיוון שהיא מורכבת ממרכיבים יוניים. תרכובת יוני מורכבת מקטיונים ואניונים. הקטיון קטן יותר מכיוון שקטיון נוצר על ידי הסרת אלקטרון אחד או יותר מהאטום. האניון גדול מכיוון שיש לו אלקטרונים נוספים שדוחים על ידי הגרעין, וכתוצאה מכך גדלים המרחק בין הגרעין לאלקטרון הרחוק ביותר של ענן האלקטרונים.

הדרך המדויקת ביותר למצוא את הרדיוס היוני היא לחלק את המרחק בין שני גרעינים של שני יונים לפי גודלם. לדוגמה, אם תרכובת יונית מורכבת מקטיון ואניון בעל גודל אטומי שהוא גדול פי שלושה, יש לחלק את המרחק בין שני הגרעינים ב -4 על מנת להשיג את רדיוס הקטיון.

איור 2: רדיוס אטומי ויוני של כמה יסודות

ניתן למצוא את היונים של אותו יסוד כימי בגדלים שונים בהתאם למטען החשמלי שלהם. השיטה הנפוצה ביותר לאיתור הרדיוס היוני היא קריסטלוגרפיה של רנטגן. כמו ברדיוס האטומי, לרדיוס היוני יש גם מגמות בטבלה המחזורית. כאשר אנו מתקדמים בקבוצה בטבלה המחזורית, הרדיוס היוני גדל. הסיבה לכך היא כי מעטפת אלקטרונים חדשה מתווספת לכל תקופה כאשר אנו יורדים קבוצה כלפי מטה. לאורך תקופה, הרדיוס היוני יורד עקב המשיכה החיובית האפקטיבית מהגרעין מוגברת בהדרגה.

ההבדל בין רדיוס אטומי לרדיוס יוני

הַגדָרָה

רדיוס אטומי: רדיוס אטומי הוא הרדיוס של אטום ניטרלי.

רדיוס יוני: הרדיוס היוני הוא הרדיוס של יון האטום.

תַחשִׁיב

רדיוס אטומי: ניתן לחשב את רדיוס האטום כמרחק מגרעין האטום לגבול ענן האלקטרונים שלו.

רדיוס יוני: ניתן לחשב את הרדיוס היוני על ידי חלוקת המרחק בין שני גרעינים של שני יונים לפי גודלם.

מידות

רדיוס אטומי: אטומים נייטרליים של אותו יסוד הם בעלי אותו גודל, כך שהרדיוס האטומי שווה זה לזה.

רדיוס יוני: לקטיונים יש רדיוס אטומי קטן מזה של אניונים.

נחישות

רדיוס אטומי: הרדיוס האטומי נקבע בהתחשב באטומים גזים ניטרליים של יסודות כימיים.

רדיוס יוני: הרדיוס היוני נקבע בהתחשב בקטיונים ובאניונים הנמצאים בקשר יוני (בתרכובות יוניות).

סיכום

לרדיוס האטומי ולרדיוס היוני של יסודות כימיים יש מגמות בטבלה היסודית של היסודות. ניתן להסביר את הגדילה או הקטנה של הגדלים האטומיים או היוניים לאורך תקופה או במורד קבוצה של הטבלה המחזורית באמצעות תצורות האלקטרונים של יסודות. עם זאת, ישנם הבדלים ניכרים בין הרדיוס האטומי לרדיוס היוני. ההבדל העיקרי בין רדיוס האטום לרדיוס היוני הוא שרדיוס האטום הוא הרדיוס של אטום ניטרלי ואילו הרדיוס היוני הוא הרדיוס של אטום טעון חשמלית.

הפניות:

1. הלמנסטיין, אן מארי. "להלן מה המגמות של הרדיוס היוני בעקבות הטבלה המחזורית." ThoughtCo, זמין כאן. גישה ל- 21 בספטמבר 2017. 2. Libretexts. "רדיוס אטומי." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7 בספטמבר 2017, זמין כאן. גישה ל- 21 בספטמבר 2017.

באדיבות התמונה:

1. "רדיוס אטומי ויוני" מאת Popnose - עבודה משלו (רדיוס יונית מ- RD שאנון (1976). "רדיוס יוני יעיל ומתוקן ומחקרים שיטתיים של מרחקים בין אטומיים בהלידים וכלקוגנידים". Acta Cryst A32: 751–767. DOI: 10.1107/S0567739476001551.) (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia 2. "גודל אטומי השוואתי" מאת קרן CK-12 (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia