עבריתHE⌄
רדיוס אטומי
רדיוס אטומי אינו גבול קשיח וישיר למדידה, מפני שצפיפות האלקטרונים דועכת בהדרגה. לכן משתמשים בהגדרות תפעוליות שונות ומפרשים מגמות מחזוריות באמצעות המטען הגרעיני האפקטיבי, הסיכוך ומספר הקליפות המאוכלסות.
מה פירוש גודל של אטום
ערכי רדיוס נגזרים ממרחקים בין גרעינים או ממודלים של צפיפות אלקטרונים, ולכן יש להשוות רק ערכים שהוגדרו באותה דרך.
רדיוס קוולנטי
נגזר בדרך כלל מחצי המרחק בין גרעינים בקשר קוולנטי. סדר הקשר, הקוטביות וההכלאה משנים את המרחק ולכן אין זה קבוע מוחלט.
רדיוס מתכתי
במתכות הוא נגזר ממרחקי שכנים בסריג; מבנה הגביש ומספר הקואורדינציה משפיעים על הערך.
רדיוס ואן דר ואלס
מתאר מגע קרוב בין אטומים שאינם קשורים קוולנטית והוא לרוב גדול מן הרדיוס הקוולנטי.
המגמה המחזורית
לאורך מחזור המטען הגרעיני עולה בעוד האלקטרון החדש נכנס לרוב לאותה קליפה ראשית. הסיכוך בתוך הקליפה אינו מלא ולכן Z_eff עולה והענן נוטה להתכווץ.
לאורך מחזור
מ-Na ל-Cl הגודל קטן בדרך כלל משום שהמשיכה האפקטיבית באותה קליפה מתחזקת.
מטה בקבוצה
קליפה ראשית נוספת מגדילה מרחק וסיכוך ולכן הרדיוס גדל בדרך כלל כלפי מטה.
המגמה אינה חץ מוחלט
הגדרת הרדיוס וסביבת הקשר עלולות לשנות סדר של ערכים קרובים; המגמה היא מנגנון הסבר ולא תחליף לנתונים.
סטיות חשובות
בבלוקים d ו-f הסיכוך משתנה באופן מורכב ולכן הרדיוסים אינם משתנים כמו במודל פשוט של קבוצות ראשיות.
שינוי מתון ב-d
תוספת אלקטרוני d לצד עליית Z מאזנת חלקית בין משיכה לסיכוך, ולכן השינוי במתכות מעבר לעיתים מתון.
התכווצות הלנתנידים
אלקטרוני 4f מסככים באופן חלש יחסית ולכן המשיכה האפקטיבית עולה והרדיוסים מתכווצים; זו סיבה לדמיון בין Zr ל-Hf.
אורך קשר אינו סכום כדורים קשיחים
סכום רדיוסים קוולנטיים הוא הערכה ראשונית בלבד; קשרים מרובים, קוטביות וסביבה משנים את המרחק.
ליסוד כמה רדיוסים שימושיים
אותו יסוד יכול לקבל רדיוס קוולנטי, מתכתי וואן דר ואלס שונים כי כל אחד מייצג ניסוי אחר.
שנו n ו-Z_eff כדי לראות מדד איכותי n²/Z_eff לגודל, לא רדיוס טבלאי.
מדידה וקשרים לתכונות אחרות
עקיפה נותנת מרחקים בין גרעינים ומהם מחלצים רדיוסים במודל עקבי. גודל קטן יותר מתואם לעיתים עם אנרגיית יינון ואלקטרושליליות גבוהות יותר.
מקור הנתונים הוא מבני. טבלאות רדיוסים אינן צילום ישיר של ענן האלקטרונים אלא פרמטרים שנגזרו ממבנים.
גודל ואנרגיית יינון. ענן קומפקטי נמשך לרוב חזק יותר, אך סדר האורביטלים והסיכוך יוצרים חריגות.
גודל ואלקטרושליליות. בסדרות דומות גודל קטן ומשיכה אפקטיבית חזקה מסייעים להסביר אלקטרושליליות גבוהה יותר, בלי להפוך את הקשר לחוק יחיד.
ערכי רדיוס בטבלאות הם גדלים תפעוליים שמופקים ממרחקים בין גרעינים או ממודל עקבי של צפיפות אלקטרונית. לכן יש להשוות רדיוסים קוולנטיים עם רדיוסים קוולנטיים, ורדיוסי ואן־דר־ואלס עם אותה הגדרה, ולא לערבב הגדרות שונות.
המגמה המחזורית נובעת מהתחרות בין מטען גרעיני אפקטיבי, סיכוך ומספר הקליפות המאוכלסות. היא חזקה ככלי הסבר, אך אינה כלל מספרי מוחלט: סדרי קשר, מצב מוצק וכימיה מקומית יכולים להזיז את הערך הנמדד.
תרגילים פתורים
השתמשו במנגנון הפיזיקלי או בכללי החשבונאות לפני קיצור דרך.
Na או Cl
Na או Cl
פתרון: במחזור 3 ל-Cl יש Z_eff גבוה יותר באותה קליפה ולכן הוא קטן יותר בדרך כלל.
Li או K
Li או K
פתרון: ל-K קליפות נוספות וסיכוך חזק יותר ולכן הוא גדול משמעותית מ-Li.
שתי טבלאות
שתי טבלאות
פתרון: אין להשוות רדיוס ואן דר ואלס לרדיוס קוולנטי לפני שבודקים שההגדרה והסביבה זהות.