لا يمكنك ببساطة ضرب أحد المقاييس أو المسطرة لقياس حجم الذرة. هذه اللبنات الأساسية لجميع المواد صغيرة جدًا ، وحيث أن الإلكترونات تعمل دائمًا ، يكون قطر الذرة غامضًا إلى حد ما. مقياسان يستخدمان لوصف الحجم الذري هما نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني. الاثنين متشابهان للغاية - وفي بعض الحالات ، نفس الشيء - لكن هناك اختلافات بسيطة وهامة بينهما.
نصف القطر الذري هو مصطلح يستخدم لوصف حجم الذرة ، ومع ذلك ، لا يوجد تعريف قياسي لهذه القيمة. قد يشير نصف القطر الذري فعليًا إلى نصف القطر الأيوني ، وكذلك نصف القطر التساهمي ، أو نصف القطر المعدني ، أو نصف قطر فان دير فال.
ومما يزيد من تعقيد مفهوم دائرة نصف قطرها الأيونية من خلال شكل الذرات والأيونات. في حين أن جزيئات المادة غالباً ما تُصوَّر على أنها كرات ، فهي ليست دائرية دائمًا. اكتشف الباحثون أن أيونات الكالكوجين هي في شكل بيضاوي الشكل.
اليوم ، يتم ترتيب العناصر بزيادة العدد الذري ، مما يعكس عدد البروتونات في الذرة. لا توجد أي عناصر غير مكتشفة ، على الرغم من إمكانية إنشاء عناصر جديدة بها أعداد أكبر من البروتونات.
يزداد نصف القطر الذري والأيوني أثناء تحريك عمود (مجموعة) من الجدول الدوري بسبب إضافة قشرة إلكترونية إلى الذرات. يتناقص الحجم الذري أثناء تحركك عبر صف - أو فترة - من الجدول لأن زيادة عدد البروتونات تمارس قوة جذب أكبر على الإلكترونات. الغازات النبيلة هي الاستثناء. على الرغم من أن حجم ذرة الغاز النبيل يزداد كلما تحركت أسفل العمود ، فإن هذه الذرات أكبر من الذرات السابقة على التوالي.
ذرية مقابل أيوني نصف قطرها
هناك طرق مختلفة لقياس حجم الذرة ، بما في ذلك نصف القطر الذري ، ونصف القطر الأيوني ، ونصف القطر التساهمي ، ونصف قطر فان دير فال.- نصف القطر الذري هو نصف قطر ذرة محايدة. بعبارة أخرى ، هو نصف قطر الذرة التي تقاس عبر الإلكترونات الخارجية الثابتة.
- نصف القطر الأيوني هو نصف المسافة بين ذرتين غازيتين فقط تلامسان بعضهما البعض. قد تكون هذه القيمة هي نفسها نصف القطر الذري ، أو قد تكون أكبر بالنسبة للأنيونات ونفس الحجم أصغر للكاتيونات.
- نصف القطر الذري والأيوني نفس الاتجاه على الجدول الدوري. بشكل عام ، يقلل نصف القطر من التحرك عبر فترة (صف) ويزيد من تحريك مجموعة (عمود).
نصف القطر الذري
نصف القطر الذري هو المسافة من النواة الذرية إلى الإلكترون الخارجي الثابت لذرة محايدة. في الممارسة العملية ، يتم الحصول على القيمة عن طريق قياس قطر الذرة وتقسيمها إلى نصفين. يتراوح نصف قطر الذرات المحايدة بين 30 و 300 مساء أو تريليون متر.نصف القطر الذري هو مصطلح يستخدم لوصف حجم الذرة ، ومع ذلك ، لا يوجد تعريف قياسي لهذه القيمة. قد يشير نصف القطر الذري فعليًا إلى نصف القطر الأيوني ، وكذلك نصف القطر التساهمي ، أو نصف القطر المعدني ، أو نصف قطر فان دير فال.
دائرة نصف قطرها الأيونية
نصف القطر الأيوني هو نصف المسافة بين ذرتين غازيتين فقط تلامسان بعضهما البعض. تتراوح القيم من 30 م إلى أكثر من 200 م. في ذرة محايدة ، يكون نصف القطر الذري والأيوني متماثلًا ، ولكن توجد العديد من العناصر كأنيونات أو كاتيونات. إذا فقدت الذرة إلكترونها الخارجي (موجب الشحنة أو موجبة الكميّة) ، يكون نصف القطر الأيوني أصغر من نصف القطر الذري لأن الذرة تفقد قشرة طاقة الإلكترون. إذا حصلت الذرة على إلكترون (شحنة سالبة أو أنيون) ، عادةً ما يقع الإلكترون في غلاف طاقة موجود بحيث يكون حجم نصف القطر الأيوني ونصف القطر الذري قابلاً للمقارنة.ومما يزيد من تعقيد مفهوم دائرة نصف قطرها الأيونية من خلال شكل الذرات والأيونات. في حين أن جزيئات المادة غالباً ما تُصوَّر على أنها كرات ، فهي ليست دائرية دائمًا. اكتشف الباحثون أن أيونات الكالكوجين هي في شكل بيضاوي الشكل.
الاتجاهات في الجدول الدوري
أيًا كان الأسلوب الذي تستخدمه لوصف الحجم الذري ، فإنه يعرض اتجاهًا أو دورية في الجدول الدوري. تشير الدورية إلى الاتجاهات المتكررة التي تظهر في خصائص العنصر.اليوم ، يتم ترتيب العناصر بزيادة العدد الذري ، مما يعكس عدد البروتونات في الذرة. لا توجد أي عناصر غير مكتشفة ، على الرغم من إمكانية إنشاء عناصر جديدة بها أعداد أكبر من البروتونات.
يزداد نصف القطر الذري والأيوني أثناء تحريك عمود (مجموعة) من الجدول الدوري بسبب إضافة قشرة إلكترونية إلى الذرات. يتناقص الحجم الذري أثناء تحركك عبر صف - أو فترة - من الجدول لأن زيادة عدد البروتونات تمارس قوة جذب أكبر على الإلكترونات. الغازات النبيلة هي الاستثناء. على الرغم من أن حجم ذرة الغاز النبيل يزداد كلما تحركت أسفل العمود ، فإن هذه الذرات أكبر من الذرات السابقة على التوالي.