الفرق الرئيسي - نصف القطر الذري مقابل نصف القطر الأيوني

الذرات هي لبنات بناء المادة. كل المادة تتكون من ذرات. يمكن تحويل هذه الذرات إلى أيونات عن طريق إضافة إلكترون واحد أو أكثر من الخارج. نظرًا لأن الذرات والأيونات عبارة عن هياكل دائرية ثلاثية الأبعاد ، فيمكننا قياس نصف قطر ذرة أو أيون. لكنها ليست مهمة سهلة للقيام بها. لأن الذرة أو الأيون يتكونان من إلكترونات في حالة حركة. نصف القطر الذري هو المسافة بين نواة الذرة وحدود سحابة الإلكترون الخاصة بها. نصف القطر الأيوني هو نصف قطر أيون الذرة. يمكن أن يكون نصف قطر أيون أكبر أو أصغر من نصف قطر الذرة ، اعتمادًا على الشحنة الكهربائية للأيون. الفرق الرئيسي بين نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني هو نصف القطر الذري هو نصف قطر الذرة المحايدة بينما نصف القطر الأيوني هو نصف قطر الذرة المشحونة كهربائيًا.

المجالات الرئيسية التي تمت تغطيتها

1. ما هو نصف القطر الذري - التعريف ، الاتجاهات في الجدول الدوري 2. ما هو الشعاع الأيوني - التعريف ، الاتجاهات في الجدول الدوري 3. ما هو الفرق بين الشعاع الذري ونصف القطر الأيوني - مقارنة الاختلافات الرئيسية

المصطلحات الأساسية: نصف القطر الذري ، الذرات ، غلاف الإلكترون ، الشعاع الأيوني ، الأيونات

ما هو نصف القطر الذري

نصف القطر الذري هو المسافة من نواة الذرة إلى حدودها من السحابة الإلكترونية. وبعبارة أخرى ، فإن المسافة من النواة إلى أبعد إلكترون تنتمي إلى تلك الذرة. يمكن تحديد نصف القطر الذري فقط للذرات المعزولة والمحايدة.

عند النظر في الجدول الدوري للعناصر ، هناك نمط لنصف القطر الذري للعناصر. على مدار فترة الجدول الدوري ، ينخفض ​​العدد الذري تدريجيًا. العناصر في نفس الفترة لها نفس عدد قذائف الإلكترون. إذا كان عدد الإلكترونات الموجودة أعلى ، فإن التجاذب بين الإلكترونات والنواة يكون مرتفعًا أيضًا. في بداية الفترة ، يوجد عدد أقل من الإلكترونات الموجودة في المدار الأبعد. ثم يكون الجاذبية من النواة أقل. لذلك ، فإن الذرة كبيرة ، ونصف القطر الذري كبير أيضًا. ولكن عند التحرك على مدار فترة ، يزداد عدد البروتونات في النواة جنبًا إلى جنب مع عدد الإلكترونات الموجودة في الذرة. لذلك ، فإن قوة الجذب بين الإلكترونات والنواة عالية. يتسبب في تقلص حجم الذرة ؛ ثم يتم تقليل نصف القطر الذري. وبالمثل ، عند التحرك على طول فترة ما ، يتناقص حجم الذرة تدريجيًا ، وكذلك نصف القطر الذري.

الشكل 1: مقارنة الأحجام الذرية

عند تحريك مجموعة من الجدول الدوري للعناصر ، يتم زيادة نصف القطر الذري. بعد كل فترة ، يتم إضافة غلاف إلكترون آخر إلى الذرة. لذلك ، عند الانتقال إلى أسفل المجموعة ، يزداد حجم الذرة. يتم أيضًا زيادة نصف القطر الذري.

لكن في عناصر الكتلة d ، لا يوجد فرق أكبر بين نصف القطر الذري لذرات عنصرين متجاورين في نفس الفترة. هذا لأن الإلكترونات هنا تضاف إلى نفس المدار d الموجود كمدار داخلي. نظرًا لأن الغلاف الخارجي يظل ثابتًا ، فإن نصف القطر الذري لتلك العناصر لا يحتوي على اختلافات كبيرة.

ما هو الشعاع الأيوني

نصف القطر الأيوني هو نصف قطر أيون الذرة. الأيونات لا يمكن أن توجد وحدها. إذا كان أيونًا موجب الشحنة ، فسوف يتفاعل مع أيون سالب الشحنة (أو العكس) ويصبح مركبًا محايدًا مستقرًا. يسمى هذا المركب مركب أيوني لأنه مصنوع من مكونات أيونية. يتكون المركب الأيوني من الكاتيونات والأنيونات. يكون حجم الكاتيون أصغر لأن الكاتيون يتكون عن طريق إزالة إلكترون واحد أو أكثر من الذرة. الأنيون كبير لأنه يحتوي على إلكترونات إضافية تنفرها النواة ، مما يؤدي إلى زيادة المسافة بين النواة وأبعد إلكترون في سحابة الإلكترون.

الطريقة الأكثر دقة لإيجاد نصف القطر الأيوني هي تقسيم المسافة بين نواتين من أيونين وفقًا لأحجامهما. على سبيل المثال ، إذا كان المركب الأيوني يتكون من كاتيون وأنيون له حجم ذري أكبر بثلاث مرات ، فيجب تقسيم المسافة بين النواتين على 4 للحصول على نصف قطر الكاتيون.

الشكل 2: أنصاف الأقطار الذرية والأيونية لبعض العناصر

يمكن العثور على أيونات نفس العنصر الكيميائي بأحجام مختلفة وفقًا لشحناتها الكهربائية. الطريقة الأكثر شيوعًا للعثور على نصف القطر الأيوني هي تصوير البلورات بالأشعة السينية. كما هو الحال في نصف القطر الذري ، فإن نصف القطر الأيوني له أيضًا اتجاهات في الجدول الدوري. بينما ننتقل إلى أسفل مجموعة في الجدول الدوري ، يزداد نصف القطر الأيوني. هذا بسبب إضافة غلاف إلكترون جديد في كل فترة عندما نذهب إلى أسفل مجموعة. على مدار فترة ، ينخفض ​​نصف القطر الأيوني بسبب زيادة الجاذبية الإيجابية الفعالة من النواة تدريجياً.

الفرق بين نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني

تعريف

نصف القطر الذري: نصف القطر الذري هو نصف قطر الذرة المحايدة.

الشعاع الأيوني: نصف القطر الأيوني هو نصف قطر أيون الذرة.

عملية حسابية

نصف القطر الذري: يمكن حساب نصف القطر الذري على أنه المسافة من نواة الذرة إلى حدودها من السحابة الإلكترونية.

الشعاع الأيوني: يمكن حساب نصف القطر الأيوني بقسمة المسافة بين نواتين من أيونين وفقًا لأحجامهما.

الأحجام

نصف القطر الذري: الذرات المحايدة لنفس العنصر لها نفس الحجم ، لذا فإن نصف القطر الذري يساوي بعضها البعض.

الشعاع الأيوني: الكاتيونات لها نصف قطر ذري أصغر من نصف قطر الأنيونات.

عزم

نصف القطر الذري: يتم تحديد نصف القطر الذري بالنظر إلى الذرات الغازية المحايدة للعناصر الكيميائية.

الشعاع الأيوني: يتم تحديد نصف القطر الأيوني مع الأخذ في الاعتبار الكاتيونات والأنيونات الموجودة في رابطة أيونية (في المركبات الأيونية).

استنتاج

نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني للعناصر الكيميائية لهما اتجاهات في الجدول الدوري للعناصر. يمكن تفسير الزيادة أو النقصان في الأحجام الذرية أو الأيونية على طول فترة أو أسفل مجموعة من الجدول الدوري باستخدام تكوينات الإلكترون للعناصر. ومع ذلك ، هناك اختلافات كبيرة بين نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني. الفرق الرئيسي بين نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني هو أن نصف القطر الذري هو نصف قطر الذرة المحايدة بينما نصف القطر الأيوني هو نصف قطر الذرة المشحونة كهربائيًا.

مراجع:

1. هيلمنستين ، آن ماري. "إليك ما تتبعه اتجاهات الشعاع الأيوني في الجدول الدوري." ThoughtCo ، متاح هنا. تم الوصول إليه في 21 سبتمبر 2017. 2. Libretexts. "أنصاف الأقطار الذرية." الكيمياء LibreTexts ، Libretexts ، 7 سبتمبر 2017 ، متاح هنا. تم الوصول إليه في 21 سبتمبر 2017.

الصورة مجاملة:

1. "أنصاف الأقطار الذرية والأيونية" من Popnose - العمل الخاص (أنصاف الأقطار الأيونية من RD Shannon (1976). "أنصاف الأقطار الأيونية الفعالة المنقحة والدراسات المنهجية للمسافات بين الذرية في الهاليدات والكالكوجينيدات". Acta Cryst A32: 751-767. DOI: 10.1107 / S0567739476001551.) (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia 2. "الأحجام الذرية المقارنة" بواسطة CK-12 Foundation (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia