En viktig egenskap hos en atom är dess storlek, det vill säga atomradien. Storleken på en enskild atom bestäms inte, eftersom dess yttre gräns är suddig på grund av den probabilistiska närvaron av elektroner på olika punkter i det cirkumnukleära rymden. På grund av detta, beroende på typen av bindning mellan atomer, särskiljs metalliska, kovalenta, van der Waals, joniska och andra atomradier.
"Metal" radier (r jag) hittas genom att halvera de kortaste interatomära avstånden i kristallstrukturerna hos enkla ämnen med ett koordinationstal på 12. Vid andra värden på c.h. nödvändig korrigering beaktas.
Värderingar kovalenta radier (r cov) beräknas som halva längden av en homoatomisk bindning. Om det inte är möjligt att bestämma längden på en enkel homoatomisk bindning, erhålls r cov-värdet för en atom av element A genom att subtrahera den kovalenta radien för en atom av element B från längden av den heteroatomiska bindningen A-B. Kovalenta radier beror huvudsakligen på storleken på det inre elektronskalet.
Radier av valens-obundna atomer - van der Waals radier (r w) bestämma den effektiva storleken på atomer på grund av de frånstötande krafterna hos de fyllda energinivåerna.
Elektronenergivärden bestäms av Slaters regler. gjorde det möjligt att uppskatta det relativa värdet - atomens skenbara storlek - r cmp (empirisk radie).
Bindningslängden anges i ångström (1 Å = 0,1 nm = 100 pm).
| Element | r jag | r cov | rw | r cmp |
| H | 0.46 | 0.37 | 1.20 | 0.25 |
| han | 1.22 | 0.32 | 1.40 | - |
| Li | 1.55 | 1.34 | 1.82 | 1.45 |
| Vara | 1.13 | 0.90 | - | 1.05 |
| B | 0.91 | 0.82 | - | 0.85 |
| C | 0.77 | 0.77 | 1.70 | 0.70 |
| N | 0.71 | 0.75 | 1.55 | 0.65 |
| O | - | 0.73 | 1.52 | 0.60 |
| F | - | 0.71 | 1.47 | 0.50 |
| Ne | 1.60 | 0.69 | 1.54 | - |
| Na | 1.89 | 1.54 | 2.27 | 1.80 |
| mg | 1.60 | 1.30 | 1.73 | 1.50 |
| Al | 1.43 | 1.18 | - | 1.25 |
| Si | 1.34 | 1.11 | 2.10 | 1.10 |
| P | 1.30 | 1.06 | 1.80 | 1.00 |
| S | - | 1.02 | 1.80 | 1.00 |
| Cl | - | 0.9 | 1.75 | 1.00 |
| Ar | 1.92 | 0.97 | 1.88 | - |
| K | 2.36 | 1.96 | 2.75 | 2.20 |
| Ca | 1.97 | 1.74 | - | 1.80 |
| sc | 1.64 | 1.44 | - | 1.60 |
| Ti | 1.46 | 1.36 | - | 1.40 |
| V | 1.34 | 1.25 | - | 1.35 |
| Cr | 1.27 | 1.27 | - | 1.40 |
| Mn | 1.30 | 1.39 | - | 1.40 |
| Fe | 1.26 | 1.25 | - | 1.40 |
| co | 1.25 | 1.26 | - | 1.35 |
| Ni | 1.24 | 1.21 | 1.63 | 1.35 |
| Cu | 1.28 | 1.38 | 1.40 | 1.35 |
| Zn | 1.39 | 1.31 | 1.39 | 1.35 |
| Ga | 1.39 | 1.26 | 1.87 | 1.30 |
| Ge | 1.39 | 1.22 | - | 1.25 |
| Som | 1.48 | 1.19 | 1.85 | 1.15 |
| Se | 1.60 | 1.16 | 1.90 | 1.15 |
| Br | - | 1.14 | 1.85 | 1.15 |
| kr | 1.98 | 1.10 | 2.02 | - |
| Rb | 2.48 | 2.11 | - | 2.35 |
| Sr | 2.15 | 1.92 | - | 2.00 |
| Y | 1.81 | 1.62 | - | 1.80 |
| Zr | 1.60 | 1.48 | - | 1.55 |
| Obs | 1.45 | 1.37 | - | 1.45 |
| Mo | 1.39 | 1.45 | - | 1.45 |
| Tc | 1.36 | 1.56 | - | 1.35 |
| Ru | 1.34 | 1.26 | - | 1.30 |
| Rh | 1.34 | 1.35 | - | 1.35 |
| Pd | 1.37 | 1.31 | 1.63 | 1.40 |
| Ag | 1.44 | 1.53 | 1.72 | 1.60 |
| CD | 1.56 | 1.48 | 1.58 | 1.55 |
| I | 1.66 | 1.44 | 1.93 | 1.55 |
| sn | 1.58 | 1.41 | 2.17 | 1.45 |
| Te | 1.70 | 1.35 | 2.06 | 1.40 |
| jag | - | 1.33 | 1.98 | 1.40 |
| Xe | 2.18 | 1.30 | 2.16 | - |
| Cs | 2.68 | 2.25 | - | 2.60 |
| Ba | 2.21 | 1.98 | - | 2.15 |
| La | 1.87 | 1.69 | - | 1.95 |
| Ce | 1.83 | - | - | 1.85 |
| Pr | 1.82 | - | - | 1.85 |
| Nd | 1.82 | - | - | 1.85 |
| Pm | - | - | - | 1.85 |
| sm | 1.81 | - | - | 1.85 |
| Eu | 2.02 | - | - | 1.80 |
| Gd | 1.79 | - | - | 1.80 |
| Tb | 1.77 | - | - | 1.75 |
| Dy | 1.77 | - | - | 1.75 |
| Ho | 1.76 | - | - | 1.75 |
| Eh | 1.75 | - | - | 1.75 |
| Tm | 1.74 | - | - | 1.75 |
| Yb | 1.93 | - | - | 1.75 |
| Lu | 1.74 | 1.60 | - | 1.75 |
| hf | 1.59 | 1.50 | - | 1.55 |
| Ta | 1.46 | 1.38 | - | 1.45 |
| W | 1.40 | 1.46 | - | 1.35 |
| Re | 1.37 | 1.59 | - | 1.35 |
| Os | 1.35 | 1.28 | - | 1.30 |
| Ir | 1.35 | 1.37 | - | 1.35 |
| Pt | 1.38 | 1.28 | 1.75 | 1.35 |
| Au | 1.44 | 1.44 | 1.66 | 1.35 |
| hg | 1.60 | 1.49 | 1.55 | 1.50 |
| Tl | 1.71 | 1.48 | 1.96 | 1.90 |
| Pb | 1.75 | 1.47 | 2.02 | 1.80 |
| Bi | 1.82 | 1.46 | - | 1.60 |
| Po | - | - | - | 1.90 |
| På | - | - | - | - |
| Rn | - | 1.45 | - | - |
| Fr | 2.80 | - | - | - |
| Ra | 2.35 | - | - | 2.15 |
| AC | 2.03 | - | - | 1.95 |
| Th | 180 | - | - | 1.80 |
| Pa | 1.62 | - | - | 1.80 |
| U | 1.53 | - | 1.86 | 1.75 |
| Np | 1.50 | - | - | 1.75 |
| Pu | 1.62 | - | - | 1.75 |
| Am | - | - | - | 1.75 |
Den allmänna trenden för atomradier är följande. I grupper ökar atomradier, eftersom med en ökning av antalet energinivåer ökar storlekarna på atomära orbitaler med ett stort värde av det huvudsakliga kvanttalet. För d-element, i vilkas atomer den tidigare energinivåns orbitaler är fyllda, har denna tendens inte en distinkt karaktär under övergången från elementen i den femte perioden till den sjätte periodens element.
Under små perioder minskar atomernas radier i allmänhet, eftersom en ökning av kärnans laddning under övergången till varje nästa element orsakar attraktionen av externa elektroner med ökande kraft; antalet energinivåer samtidigt förblir konstant.
Förändringen av atomradien i perioder för d-element är mer komplex.
Värdet på atomradien är ganska nära relaterat till en så viktig egenskap hos atomen som joniseringsenergin. En atom kan förlora en eller flera elektroner och förvandlas till en positivt laddad jon - en katjon. Denna förmåga kvantifieras av joniseringsenergin.
Lista över begagnad litteratur
- Popkov V. A., Puzakov S. A. Allmän kemi: lärobok. - M.: GEOTAR-Media, 2010. - 976 s.: ISBN 978-5-9704-1570-2. [Med. 27-28]
- Volkov, A.I., Zharsky, I.M. Stor kemisk referensbok / A.I. Volkov, I.M. Zharsky. - Minsk: Modern skola, 2005. - 608 med ISBN 985-6751-04-7.
Den effektiva radien för en atom eller jon förstås som radien för sfären för dess verkan, och atomen (jonen) anses vara en inkompressibel boll. Med hjälp av planetmodellen av atomen representeras den som en kärna runt vilken elektroner kretsar i omloppsbanor. Sekvensen av element i Mendeleevs periodiska system motsvarar sekvensen för att fylla elektronskalen. Den effektiva radien för en jon beror på beläggningen av elektronskalen, men den är inte lika med radien för den yttre omloppsbanan. För att bestämma den effektiva radien, representeras atomerna (jonerna) i kristallstrukturen som kontaktande stela kulor, så att avståndet mellan deras centra är lika med summan av radierna. Atom- och jonradier bestämdes experimentellt från röntgenmätningar av interatomära avstånd och beräknades teoretiskt på basis av kvantmekaniska koncept.
Storleken på joniska radier följer följande lagar:
1. Inom en vertikal rad av det periodiska systemet ökar radierna för joner med samma laddning med ökande atomnummer, eftersom antalet elektronskal ökar, och därmed atomens storlek.
2. För samma grundämne ökar jonradien med ökande negativ laddning och minskar med ökande positiv laddning. Anjonens radie är större än katjonens radie, eftersom anjonen har ett överskott av elektroner, medan katjonen har en brist. Till exempel för Fe, Fe 2+, Fe 3+ är den effektiva radien 0,126, 0,080 respektive 0,067 nm, för Si 4-, Si, Si 4+ är den effektiva radien 0,198, 0,118 och 0,040 nm.
3. Storleken på atomer och joner följer periodiciteten hos Mendelejevsystemet; undantag är grundämnen från nr 57 (lantan) till nr 71 (lutetium), där atomradierna inte ökar, utan minskar likformigt (den så kallade lantanidkontraktionen), och grundämnen från nr 89 (aktinium) och därefter ( den så kallade aktinoidkontraktionen).
Atomradien för ett kemiskt element beror på koordinationsnumret. En ökning av koordinationstalet åtföljs alltid av en ökning av interatomära avstånd. I det här fallet beror den relativa skillnaden mellan värdena på atomradier som motsvarar två olika koordinationsnummer inte på typen av kemisk bindning (förutsatt att typen av bindning i strukturer med jämförda koordinationsnummer är densamma). En förändring i atomradier med en förändring i koordinationsnumret påverkar signifikant storleken på volymetriska förändringar under polymorfa transformationer. Till exempel, när järn kyls, bör dess omvandling från en ansiktscentrerad kubisk modifiering till en kroppscentrerad kubisk modifiering som sker vid 906 ° C åtföljas av en volymökning med 9 %, i själva verket är en volymökning 0,8 %. Detta beror på det faktum att på grund av en förändring av koordinationsnumret från 12 till 8, minskar järnets atomradie med 3%. Det vill säga förändringen i atomradien under polymorfa transformationer kompenserar till stor del för de volymetriska förändringarna som skulle behöva inträffa om atomradien inte ändrades i detta fall. Elementens atomradier kan endast jämföras med samma koordinationsnummer.
Atomiska (joniska) radier beror också på typen av kemisk bindning.
I kristaller med en metallisk bindning definieras atomradien som halva det interatomära avståndet mellan de närmaste atomerna. I fallet med fasta lösningar varierar metalliska atomradier på ett komplext sätt.
Under de kovalenta radierna av element med en kovalent bindning förstås hälften av det interatomära avståndet mellan de närmaste atomerna anslutna med en enkel kovalent bindning. Ett särdrag hos kovalenta radier är deras beständighet i olika kovalenta strukturer med samma koordinationsnummer. Så avstånden i enkla C-C-bindningar i diamant och mättade kolväten är desamma och lika med 0,154 nm.
Jonradier i ämnen med jonbindning kan inte definieras som halva summan av avstånden mellan de närmaste jonerna. Som regel skiljer sig storleken på katjoner och anjoner kraftigt. Dessutom skiljer sig jonernas symmetri från sfärisk. Det finns flera tillvägagångssätt för att uppskatta värdet av joniska radier. Baserat på dessa tillvägagångssätt uppskattas elementens jonradier, och sedan bestäms jonradien för andra element från de experimentellt bestämda interatomära avstånden.
Van der Waals radier bestämmer den effektiva storleken på ädelgasatomer. Dessutom anses van der Waals atomradier vara hälften av det interna nukleära avståndet mellan de närmast identiska atomerna som inte är kemiskt bundna, dvs. som tillhör olika molekyler (till exempel i molekylära kristaller).
När man använder värdena för atomära (joniska) radier i beräkningar och konstruktioner, bör deras värden tas från tabeller byggda enligt ett system.
Atomjoner; har betydelsen av sfärernas radier som representerar dessa atomer eller joner i molekyler eller kristaller. Atomradier gör det möjligt att approximera internukleära (interatomära) avstånd i molekyler och kristaller.
Elektrondensiteten för en isolerad atom minskar snabbt när avståndet till kärnan ökar, så att en atoms radie skulle kunna definieras som radien för den sfär där huvuddelen (till exempel 99 %) av elektrondensiteten är koncentrerad. Men för att uppskatta de interna nukleära avstånden visade det sig vara bekvämare att tolka atomradierna på ett annat sätt. Detta ledde till olika definitioner och system av atomradier.
Den kovalenta radien för en X-atom definieras som halva längden av en enkel X-X kemisk bindning. Så, för halogener, beräknas kovalenta radier från jämviktsinternukleära avståndet i X 2-molekylen, för svavel och selen - i S 8- och Se 8-molekyler, för kol - i en diamantkristall. Undantaget är väteatomen, för vilken den kovalenta atomradien antas vara 30 pm, medan halva det interna nukleära avståndet i H 2 -molekylen är 37 pm. För föreningar med kovalent bindning är som regel additivitetsprincipen uppfylld (X–Y-bindningslängden är ungefär lika med summan av atomradien för X- och Y-atomerna), vilket gör det möjligt att förutsäga bindningslängderna i polyatomära molekyler.
Jonradier definieras som de värden vars summa för ett par joner (till exempel X + och Y -) är lika med det kortaste interna kärnavståndet i motsvarande jonkristaller. Det finns flera system av joniska radier; system skiljer sig i numeriska värden för enskilda joner, beroende på vilken radie och vilken jon som används som grund för beräkning av radier för andra joner. Till exempel, enligt Pauling, är detta radien för O 2-jonen, taget lika med 140 pm; enligt Shannon - radien för samma jon, taget lika med 121 pm. Trots dessa skillnader leder olika system för beräkning av kärnavstånd i jonkristaller till ungefär samma resultat.
Metallradier definieras som hälften av det kortaste avståndet mellan atomer i en metalls kristallgitter. För metallkonstruktioner som skiljer sig i packningstyp är dessa radier olika. Närheten till värdena för atomradien för olika metaller tjänar ofta som en indikation på möjligheten att bilda fasta lösningar av dessa metaller. Radiernas additivitet gör det möjligt att förutsäga parametrarna för kristallgittren hos intermetalliska föreningar.
Van der Waals radier definieras som kvantiteter vars summa är lika med det avstånd som två kemiskt obesläktade atomer av olika molekyler eller olika grupper av atomer av samma molekyl kan närma sig. I genomsnitt är van der Waals radier cirka 80 pm större än kovalenta radier. Van der Waals radier används för att tolka och förutsäga stabiliteten hos molekylära konformationer och den strukturella ordningen av molekyler i kristaller.
Bokst.: Housecroft K., Constable E. Modern kurs i allmän kemi. M., 2002. T. 1.
EFFEKTIV ATOMRADIUS - se. Atom radie.
Geologisk ordbok: i 2 volymer. - M.: Nedra. Redigerad av K. N. Paffengolts et al.. 1978 .
Se vad "EFFECTIVE ATOMIC RADIUS" är i andra ordböcker:
Ett värde i Å som kännetecknar atomernas storlek. Vanligtvis uppfattades detta koncept som effektiv RA, beräknad som hälften av det interatomära (internukleära) avståndet i homoatomiska föreningar, dvs i metaller och icke-metaller. För ensam och... Geologisk uppslagsverk
Platina- (Platina) Platinametall, kemiska och fysikaliska egenskaper hos platina Platinametall, kemiska och fysikaliska egenskaper hos platina, produktion och användning av platina Innehåll Innehåll Avsnitt 1. Namnets ursprung platina. Avsnitt 2. Situationen i ... ... Encyklopedi av investeraren
Egenskaper som gör det möjligt att ungefär uppskatta interatomära (internukleära) avstånd i molekyler och kristaller. Atomradier är av storleksordningen 0,1 nm. De bestäms huvudsakligen från röntgenstrukturanalysdata. * * * ATOMIC … … encyklopedisk ordbok
Metall- (Metal) Definition av metall, fysikaliska och kemiska egenskaper hos metaller Definition av metall, fysikaliska och kemiska egenskaper hos metaller, applicering av metaller Innehåll Innehåll Definition Att hitta i naturen Egenskaper Karakteristiska egenskaper ... ... Encyklopedi av investeraren
94 Neptunium ← Plutonium → Americium Sm Pu ... Wikipedia
"Lithium"-förfrågan omdirigerar hit; se även andra betydelser. Den här artikeln handlar om det kemiska elementet. För medicinskt bruk, se Litiumpreparat. 3 Helium ← Litium ... Wikipedia
55 Xenon ← Cesium → Barium ... Wikipedia
Undersökningar av strukturen i VA baseras på studiet av vinkelfördelningen av spridningsintensiteten hos röntgenstrålning (inklusive synkrotron), elektron- eller neutronflöde och Mössbauer g-strålning studerade i VA. Resp. skilja på… Kemisk uppslagsverk
Partikelstorlekar bestämmer ofta typen av kristallstruktur och är viktiga för att förstå förloppet av många kemiska reaktioner. Storleken på atomer, joner, molekyler bestäms av valenselektroner. Grunden för att förstå denna fråga - mönstren för förändringar i omloppsradier - anges i Sec. 2.4. Atomen har inga gränser och dess storlek är ett villkorligt värde. Ändå är det möjligt att karakterisera storleken på en fri atom genom omloppsradien. Men av praktiskt intresse är vanligtvis atomer och joner i sammansättningen av ett ämne (i en molekyl, polymer, flytande eller fast), och inte fria sådana. Eftersom tillstånden för en fri och bunden atom skiljer sig markant (och framför allt deras energi) måste även storlekarna skilja sig åt.
För bundna atomer kan man också införa kvantiteter som kännetecknar deras storlek. Även om elektronmolnen av bundna atomer kan skilja sig avsevärt från sfäriska, är det vanligt att karakterisera atomernas storlek effektiv (skenbar) radier .
Storleken på atomer av samma element beror i huvudsak på sammansättningen av vilken kemisk förening, med vilken typ av bindning atomen är belägen. Till exempel, för väte, är hälften av det interatomära avståndet i H 2-molekylen 0,74/2 = 0,37 Å, och i metalliskt väte är värdet på radien 0,46 Å. Därför fördela kovalenta, joniska, metalliska och van der Waals radier . Som regel, i begreppen effektiva radier, anses interatomära avstånd (mer exakt, internukleära avstånd) vara summan av radierna för två angränsande atomer, vilket tar atomerna som inkompressibla bollar. I närvaro av tillförlitliga och exakta experimentella data om interatomära avstånd (och sådana data har varit tillgängliga under lång tid både för molekyler och för kristaller med en noggrannhet på tusendels ångström), återstår ett problem att bestämma radien för varje atom - hur man fördelar det interatomära avståndet mellan två atomer. Det är tydligt att detta problem kan lösas entydigt endast genom att införa ytterligare oberoende data eller antaganden.
Slut på arbetet -
Detta ämne tillhör:
Kemiska bindningsegenskaper
På sajten läser man: "kemiska bindningsegenskaper" ..
Om du behöver ytterligare material om detta ämne, eller om du inte hittade det du letade efter, rekommenderar vi att du använder sökningen i vår databas med verk:
Vad ska vi göra med det mottagna materialet:
Om det här materialet visade sig vara användbart för dig kan du spara det på din sida på sociala nätverk:
| tweeta |
Alla ämnen i detta avsnitt:
kovalenta radier
Den mest uppenbara situationen är med kovalenta radier för atomer som bildar opolära diatomiska molekyler. I sådana fall är den kovalenta radien exakt halva det interatomära avståndet
Joniska radier
Eftersom vid n. y. det är svårt att observera molekyler med jonbindningar och samtidigt är ett stort antal föreningar som bildar jonkristaller kända, då när det gäller jonradier,
metallradier
I sig är bestämningen av metallradier inte ett problem - det räcker att mäta det internukleära avståndet i motsvarande metall och dela det på mitten. I tabell. 20 är några meth
van der Waals radier
Van der Waals radier kan bestämmas genom att mäta avstånden mellan atomer i en kristall när det inte finns någon kemisk bindning mellan dem. Med andra ord, atomer tillhör olika molekyler.
Frågor för självrannsakan
1. Vad är orbitala och effektiva radier? 2. Vad är skillnaden mellan en pellets radie och en atom eller jon? 3. I vilka fall är den kovalenta radien lika med halva längden
Effektiva laddningar av atomer
När en kemisk bindning bildas omfördelas elektrontätheten, och i fallet med en polär bindning är atomerna elektriskt laddade. Dessa avgifter kallas effektiva. De är hara
Effektiva laddningar i vissa jonkristaller
Ämne CsF CsCl NaF NaCl LiF LiCl LiI DEO 3.3
Effektiva laddningar av atomer i oxider (enligt N. S. Akhmetov)
Oxid Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO
Frågor för självrannsakan
1. Vilken är den effektiva laddningen av en atom? 2. Kan den effektiva laddningen överskrida (i modul) atomens oxidationstillstånd? 3. Vilken är graden av jonicitet för en bindning? 4. K
Valens
I allmänhet kännetecknar valens förmågan hos ett elements atomer att bilda föreningar som innehåller en viss sammansättning (vissa förhållanden mellan antalet olika grundämnen i föreningen). Ofta i
Frågor för självrannsakan
1. Definiera begreppen: grad av oxidation; kovalens; samordningsnummer; steriskt nummer. 2. Bestäm kovalens, oxidationstillstånd och CN för: H2S; H
Bondenergi
Storleken på energi är den viktigaste egenskapen hos en bindning, som bestämmer ämnens motståndskraft mot värme, belysning, mekanisk stress och reaktioner med andra ämnen[†]. Det finns olika metoder för
Bindande energier av diatomiska molekyler i en gas (N. N. Pavlov)
Molekyl H2 Li2 Na2 K2 F2 Cl2
Frågor för självrannsakan
1. Förutsäg förändringen i C–N-bindningsenergin i serierna H3CNH2, H2CNH, HCNH. 2. Förutsäg förändringen i bindningsenergin i serierna O2, S2, Se2
Kemisk bindning och periodiska system av element
Låt oss överväga regelbundenheterna i strukturen och egenskaperna hos några enkla ämnen och de enklaste föreningarna, bestämt av den elektroniska strukturen hos deras atomer. Ädelgasatomer (grupp VIIIA) har helt
Förändring av interatomära avstånd för enkla ämnen i VIA-gruppen
Ämne Avstånd mellan atomer, Å inuti molekyler mellan molekyler skillnad S
Ytterligare
3. Allmän kemi / red. E. M. Sokolovskaya. M.: Publishing House of Moscow State University, 1989. 4. Ugay Ya. O. General Chemistry. M.: Högre. skola, 1984. 5. Han är densamme. Allmän och oorganisk kemi. M..
