Je kunt niet zomaar een maatstaf of liniaal tevoorschijn halen om de grootte van een te meten atoom. Deze bouwstenen van alle materie zijn veel te klein, en sindsdien elektronen altijd in beweging zijn, de diameter van een atoom is een beetje wazig. Twee metingen die worden gebruikt om de atoomgrootte te beschrijven zijn atomaire straal en ionische straal. De twee lijken erg op elkaar - en in sommige gevallen zelfs hetzelfde - maar er zijn kleine en belangrijke verschillen tussen hen. Lees verder voor meer informatie over deze twee manieren om een te meten atoom.
Belangrijkste punten: Atomic vs Ionic Radius
- Er zijn verschillende manieren om de grootte van het atoom te meten, waaronder atomaire straal, ionenstraal, covalente straal en van der Waals-straal.
- De atoomradius is de helft van de diameter van een neutraal atoom. Met andere woorden, het is de helft van de diameter van een atoom, gemeten over de buitenste stabiele elektronen.
- De ionenstraal is de helft van de afstand tussen twee gasatomen die elkaar net raken. Deze waarde kan hetzelfde zijn als de atoomstraal, of groter voor anionen en even groot of kleiner voor kationen.
- Zowel de atoom- als de ionenstraal volgen dezelfde trend in het periodiek systeem. Over het algemeen verkleint de straal de verplaatsing over een periode (rij) en vergroot de verplaatsing naar een groep (kolom).
Atomic Radius
De atoomradius is de afstand van de atoomkern tot het buitenste stabiele elektron van een neutraal atoom. In de praktijk wordt de waarde verkregen door de diameter van een atoom te meten en deze in tweeën te delen. De stralen van neutrale atomen variëren van 30 tot 300 pm of triljoensten van een meter.
De atoomradius is een term die wordt gebruikt om de grootte van het atoom te beschrijven. Er is echter geen standaarddefinitie voor deze waarde. De atoomstraal kan in feite verwijzen naar de ionenstraal, evenals naar de covalente straal, metalen straal, of van der Waals straal.
Ionische straal
De ionenstraal is de helft van de afstand tussen twee gasatomen die elkaar net raken. Waarden variëren van 30 uur tot meer dan 200 uur. In een neutraal atoom zijn de atoom- en ionenstraal hetzelfde, maar er bestaan veel elementen anionen of kationen. Als het atoom zijn buitenste elektron verliest (positief geladen of kation), de ionenstraal is kleiner dan de atoomstraal omdat het atoom een elektron-energieschil verliest. Als het atoom een elektron krijgt (negatief geladen of anion), valt het elektron meestal in een bestaande energieschil, zodat de grootte van de ionenstraal en de atoomstraal vergelijkbaar zijn.
Het concept van de ionenstraal wordt verder gecompliceerd door de vorm van atomen en ionen. Hoewel materiedeeltjes vaak als bollen worden afgebeeld, zijn ze niet altijd rond. Onderzoekers hebben ontdekt dat chalcogeenionen eigenlijk ellipsvormig zijn.
Trends in het periodiek systeem
Welke methode je ook gebruikt om atomair te beschrijven grootte, het toont een trend of periodiciteit in het periodiek systeem. Periodiciteit verwijst naar de terugkerende trends die worden gezien in de elementeigenschappen. Deze trends werden duidelijk Demitri Mendelejev toen hij de elementen rangschikte in volgorde van toenemende massa. Gebaseerd op de eigenschappen die werden weergegeven door de bekende elementenKon Mendelejev voorspellen waar zich gaten in zijn tafel bevonden, of elementen die nog ontdekt moesten worden.
Het moderne periodiek systeem lijkt erg op de tafel van Mendelejev, maar tegenwoordig worden de elementen geordend door te verhogen atoomnummer, wat het aantal weerspiegelt protonen in een atoom. Er zijn echter geen onontdekte elementen nieuwe elementen kunnen worden gemaakt met nog meer protonen.
De atoom- en ionenstraal nemen toe naarmate je naar beneden beweegt in een kolom (groep) van het periodiek systeem omdat er een elektronenschil wordt toegevoegd aan de atomen. De atoomgrootte neemt af naarmate je over een rij - of periode - van de tafel beweegt omdat het grotere aantal protonen een grotere aantrekkingskracht op de elektronen uitoefent. Edele gassen zijn de uitzondering. Hoewel de grootte van een edelgasatoom toeneemt als je de kolom naar beneden beweegt, zijn deze atomen groter dan de voorgaande atomen op een rij.
Bronnen
- Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M. "Fundamentals in Nuclear Physics ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
- Katoen, F. EEN.; Wilkinson, G. "Geavanceerde anorganische chemie " (5e ed., P.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
- Pauling, L. "De aard van de chemische binding " (3e ed.). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
- Wasastjerna, J. EEN. "On the Radii of Ions". Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. 1 (38): 1–25. 1923