Hấp dẫn

Sự khác biệt giữa Bán kính nguyên tử và Bán kính ion là gì?

Sự khác biệt giữa Bán kính nguyên tử và Bán kính ion là gì?

Bạn không thể đơn giản lấy ra một thước đo hoặc thước kẻ để đo kích thước của một nguyên tử. Các khối xây dựng này của mọi vật chất đều quá nhỏ, và, vì các electron luôn luôn chuyển động, đường kính của một nguyên tử hơi mờ. Hai biện pháp được sử dụng để mô tả kích thước nguyên tử là bán kính nguyên tử và bán kính ion. Cả hai rất giống nhau - và trong một số trường hợp, thậm chí giống nhau - nhưng có những khác biệt nhỏ và quan trọng giữa chúng. Đọc để tìm hiểu thêm về hai cách này để đo nguyên tử.

Các điểm chính: Nguyên tử vs Ionic Radius

  • Có nhiều cách khác nhau để đo kích thước của nguyên tử, bao gồm bán kính nguyên tử, bán kính ion, bán kính cộng hóa trị và bán kính van der Waals.
  • Bán kính nguyên tử bằng một nửa đường kính của một nguyên tử trung tính. Nói cách khác, nó bằng một nửa đường kính của một nguyên tử, đo qua các electron ổn định bên ngoài.
  • Bán kính ion bằng một nửa khoảng cách giữa hai nguyên tử khí vừa chạm vào nhau. Giá trị này có thể giống như bán kính nguyên tử, hoặc nó có thể lớn hơn đối với các anion và cùng kích thước nhỏ hơn đối với các cation.
  • Cả bán kính nguyên tử và ion đều theo cùng một xu hướng trên bảng tuần hoàn. Nói chung, bán kính giảm di chuyển trong một khoảng thời gian (hàng) và tăng di chuyển xuống một nhóm (cột).

Bán kính nguyên tử

Bán kính nguyên tử là khoảng cách từ hạt nhân nguyên tử đến electron ổn định ngoài cùng của nguyên tử trung tính. Trong thực tế, giá trị thu được bằng cách đo đường kính của một nguyên tử và chia nó làm đôi. Bán kính của các nguyên tử trung tính dao động từ 30 đến 300 chiều hoặc một phần nghìn mét.

Bán kính nguyên tử là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả kích thước của nguyên tử, tuy nhiên, không có định nghĩa chuẩn cho giá trị này. Bán kính nguyên tử thực sự có thể đề cập đến bán kính ion, cũng như bán kính cộng hóa trị, bán kính kim loại hoặc bán kính van der Waals.

Bán kính ion

Bán kính ion bằng một nửa khoảng cách giữa hai nguyên tử khí vừa chạm vào nhau. Giá trị trong khoảng từ 30 giờ chiều đến hơn 200 giờ chiều. Trong một nguyên tử trung tính, bán kính nguyên tử và ion là như nhau, nhưng nhiều nguyên tố tồn tại dưới dạng anion hoặc cation. Nếu nguyên tử mất electron ngoài cùng (tích điện dương hoặc cation), bán kính ion nhỏ hơn bán kính nguyên tử vì nguyên tử mất vỏ năng lượng electron. Nếu nguyên tử thu được một electron (tích điện âm hoặc anion), thường thì electron rơi vào vỏ năng lượng hiện có nên kích thước của bán kính ion và bán kính nguyên tử là tương đương nhau.

Khái niệm bán kính ion phức tạp hơn bởi hình dạng của các nguyên tử và ion. Trong khi các hạt vật chất thường được mô tả như hình cầu, chúng không luôn luôn tròn. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các ion chalcogen thực sự có hình dạng elip.

Xu hướng trong Bảng tuần hoàn

Bất kỳ phương pháp nào bạn sử dụng để mô tả kích thước nguyên tử, nó sẽ hiển thị xu hướng hoặc tính tuần hoàn trong bảng tuần hoàn. Tính tuần hoàn đề cập đến các xu hướng định kỳ được nhìn thấy trong các thuộc tính phần tử. Những xu hướng này trở nên rõ ràng đối với Demitri Mendeleev khi ông sắp xếp các yếu tố theo thứ tự tăng dần. Dựa trên các thuộc tính được hiển thị bởi các yếu tố đã biết, Mendeleev có thể dự đoán nơi có lỗ hổng trong bảng của mình hoặc các yếu tố chưa được phát hiện.

Bảng tuần hoàn hiện đại rất giống với bảng của Mendeleev nhưng ngày nay, các nguyên tố được sắp xếp theo số nguyên tử tăng dần, phản ánh số lượng proton trong một nguyên tử. Không có bất kỳ yếu tố nào chưa được khám phá, mặc dù các yếu tố mới có thể được tạo ra có số lượng proton cao hơn.

Bán kính nguyên tử và ion tăng khi bạn di chuyển xuống một cột (nhóm) của bảng tuần hoàn vì một vỏ electron được thêm vào các nguyên tử. Kích thước nguyên tử giảm khi bạn di chuyển qua một hàng - hoặc khoảng thời gian - của bảng vì số lượng proton tăng lên sẽ tạo ra lực hút mạnh hơn cho các electron. Khí cao quý là ngoại lệ. Mặc dù kích thước của một nguyên tử khí cao quý không tăng khi bạn di chuyển xuống cột, những nguyên tử này lớn hơn các nguyên tử trước đó liên tiếp.

Nguồn

  • Cơ bản, J.-L.; Giàu có, J.; Spiro, M. "Nguyên tắc cơ bản trong vật lý hạt nhân ". Mùa xuân. 2005. Mã số 980-0-387-01672-6.
  • Bông, F. A.; Wilkinson, G. "Hóa vô cơ nâng cao " (Tái bản lần thứ 5, tr.1385). Wiley. 1988. Mã số 980-0-471-84997-1.
  • Pauling, L. "Bản chất của liên kết hóa học " (Tái bản lần 3). Ithaca, NY: Nhà xuất bản Đại học Cornell. 1960
  • Wasastjerna, J. A. "Trên bán kính của các ion".Thông tin Vật lý-Toán., Sóc. Khoa học Fenn1 (38): 1-25. 1923