Atoma rādiuss
Atoma rādiuss nav viena tieši izmērāma cieta robeža. Pastāv vairākas operacionālas definīcijas, un periodiskās tendences izriet no kodola lādiņa, ekranēšanas un aizņemto čaulu skaita mijiedarbības.
Ko nozīmē atoma rādiuss
Elektronu mākonim nav cietas malas, tāpēc atoma rādiuss ir operacionāli definēts lielums. Skaitlis ir atkarīgs no tā, no kādiem izmērāmiem attālumiem un kādā saites modelī tas iegūts.
Kovalentais rādiuss
To iegūst no kodolu attālumiem kovalentās saitēs. Tas ir noderīgs saišu garumu novērtēšanai, bet saites kārta, polaritāte un ķīmiskā vide maina reālo attālumu.
Metāliskais rādiuss
Metālos to iegūst no tuvāko kodolu attālumiem kristālrežģī. Kristālstruktūra un koordinācija ir šīs eksperimentālās definīcijas daļa.
van der Waals rādiuss
Tas raksturo tuvu kontaktu starp atomiem bez kovalentas saites. Parasti tas ir lielāks par kovalento rādiusu un ir svarīgs vājām mijiedarbībām un daļiņu iepakojumam.
Galvenā periodiskā tendence
Periodā valences elektroni tiek pievienoti tam pašam galvenajam čaulam, bet kodola lādiņš palielinās. Viena čaulas elektroni neekranē pilnīgi, tāpēc efektīvais kodola lādiņš palielinās un elektronu mākonis parasti saraujas.
Periodā no kreisās uz labo
No Na uz Cl rādiuss kopumā samazinās pieaugošā Z_eff dēļ. Precīzais skaitlis atkarīgs no rādiusa definīcijas, bet mehānisms galveno grupu elementiem ir stabils.
Grupā uz leju
Katra jauna perioda sākumā parādās jauns aizņemts čaulas līmenis. Ārējais elektrons ir tālāk un vairāk ekranēts, tāpēc rādiuss parasti palielinās.
Kāpēc reālie dati neveido perfektu bultiņu
Periodiskās tendences ir fizikāli mehānismi, tāpēc atsevišķos blokos konkurē vairāki efekti.
d blokā izmaiņas ir lēnākas
Pārejas metālos pievienotie d elektroni vienlaikus maina ekranēšanu, kamēr kodola lādiņš aug. Tāpēc rādiusi bieži mainās lēnāk nekā p blokā.
Lantanīdu kontrakcija
4f elektroni ekranē salīdzinoši vāji. Virzoties caur lantanīdiem, efektīvā pievilkšanās pieaug un rādiuss sarūk; tas izskaidro Zr un Hf negaidīti līdzīgos izmērus.
Saites garums nav divu cietu rādiusu summa
Kovalento rādiusu summa ir laba pirmā aplēse, taču daudzkārtējas saites bieži ir īsākas, un attālumu maina hibridizācija, polaritāte un vide.
Vienam elementam var būt vairāki noderīgi rādiusi
Vienam elementam kovalentais, metāliskais un van der Waals rādiuss atšķiras. Tabulas drīkst salīdzināt tikai ar vienādu definīciju un līdzīgiem apstākļiem.
Rādiusi tiek iegūti no struktūras datiem
Rentgenstaru, neitronu vai elektronu difrakcija dod starpkodolu attālumus. No tiem ar konsekventu struktūras modeli iegūst rādiusus.
Saistība ar citām īpašībām
Mazāks atoms bieži tur valences elektronus ciešāk, tāpēc korelē ar lielāku jonizācijas enerģiju un elektronegativitāti. Tomēr rādiuss nav vienīgais cēlonis: visas šīs īpašības veido kodola lādiņš, ekranēšana un elektronu čaulas.
Ilustratīvs modelis n²/Z_eff rāda: lielāks čaulas skaitlis palielina izmēru, lielāka efektīvā pievilkšanās to samazina. Tas nav tabulēts atoma rādiuss.
Atrisināti uzdevumi
Izmantojiet mehānismu, ne tikai iegaumētas periodiskās bultiņas.
Na vai Cl
Na vai Cl
Risinājums: 3. periodā Cl kodola lādiņš ir lielāks tajā pašā galvenajā čaulā; ekranēšana to pilnīgi nekompensē, tāpēc Cl ir mazāks.
Li vai K
Li vai K
Risinājums: K ir papildu aizņemta čaula un lielāka ekranēšana, tāpēc tas ir daudz lielāks par Li.
Divas rādiusu tabulas
Divas rādiusu tabulas
Risinājums: Nesalīdziniet van der Waals rādiusu ar kovalento kā vienu un to pašu lielumu. Vispirms pārbaudiet definīciju un struktūras vidi.