Атомын радиус гэж юу гэсэн үг вэ? Атом ба ионы радиус нь материалын шинжлэх ухааны үндэс суурь юм. Ямар төрлүүд байна

Атомын радиус атомын радиус

молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой шинж чанарууд. Атомын радиус нь 0.1 нм байна. Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөр голчлон тодорхойлно.

АТОМЫН РАДИУС

АТОМЫН РАДИУС, молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог шинж чанарууд.
Атом эсвэл ионы үр дүнтэй радиусыг түүний үйл ажиллагааны хүрээний радиус гэж ойлгодог бөгөөд атом (ион) нь шахагдах боломжгүй бөмбөг гэж тооцогддог. Атомын гаригийн загварыг ашиглан түүнийг тойрог замд эргэлддэг цөм хэлбэрээр дүрсэлдэг (см.ОРБИТАЛ)электронууд эргэлддэг. Менделеевийн үечилсэн систем дэх элементүүдийн дараалал нь электрон бүрхүүлийг дүүргэх дараалалтай тохирч байна. Ионы үр дүнтэй радиус нь электрон бүрхүүлийн дүүргэлтээс хамаардаг боловч энэ нь гаднах тойрог замын радиустай тэнцүү биш юм. Үр дүнтэй радиусыг тодорхойлохын тулд болор бүтэц дэх атомууд (ионууд) нь хатуу бөмбөлөгт хүрч байгаа хэлбэрээр дүрслэгдсэн бөгөөд тэдгээрийн төв хоорондын зай нь радиусуудын нийлбэртэй тэнцүү байна. Атом ба ионы радиусыг атом хоорондын зайны рентген хэмжилтээр туршилтаар тодорхойлж, квант механикийн үзэл баримтлалд үндэслэн онолын хувьд тооцдог.
Ионы радиусын хэмжээ нь дараах хуулиудад захирагдана.
1. Үелэх системийн нэг босоо эгнээнд электрон бүрхүүлийн тоо, улмаар атомын хэмжээ нэмэгддэг тул ижил цэнэгтэй ионуудын радиус атомын дугаар нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
2. Ижил элементийн хувьд ионы радиус сөрөг цэнэг ихсэх тусам нэмэгдэж, эерэг цэнэг нэмэгдэх тусам буурна. Анион нь электроны илүүдэлтэй, катион нь дутагдалтай тул анионы радиус нь катионы радиусаас их байна. Жишээлбэл, Fe, Fe 2+, Fe 3+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.126, 0.080 ба 0.067 нм, Si 4-, Si, Si 4+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.198, 0.118, 0.040 нм байна.
3. Атом ба ионы хэмжээ нь Менделеевийн системийн үечлэлийг дагадаг; Үл хамаарах зүйл нь №57 (лантан)-аас No71 (лютети) хүртэлх элементүүд бөгөөд атомын радиус нь нэмэгддэггүй, харин жигд буурдаг (лантанидын агшилт гэж нэрлэгддэг) болон 89 (актин)-аас хойшхи элементүүд юм. (актинидын агшилт гэж нэрлэгддэг).
Атомын радиус химийн элементзохицуулалтын тооноос хамаарна (см.ЗОХИЦУУЛАЛТЫН ДУГААР). Зохицуулалтын тооны өсөлт нь атом хоорондын зайны өсөлтийг үргэлж дагалддаг. Энэ тохиолдолд хоёр өөр зохицуулалтын тоонд тохирох атомын радиусын утгуудын харьцангуй ялгаа нь төрлөөс хамаарахгүй. химийн холбоо(харьцуулсан зохицуулалтын тоо бүхий бүтэц дэх холбоосын төрөл ижил байх тохиолдолд). Атомын радиус дахь зохицуулалтын тоо өөрчлөгдөхөд полиморф хувиргалтуудын үед эзлэхүүний өөрчлөлтийн хэмжээ ихээхэн нөлөөлдөг. Жишээлбэл, төмрийг хөргөхдөө нүүр төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөөс 906 ° C-т явагддаг бие төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөд эзлэхүүн 9% -иар нэмэгдэх ёстой. бодит байдал дээр эзлэхүүний өсөлт 0.8% байна. Энэ нь зохицуулалтын тоо 12-аас 8 болж өөрчлөгдсөний улмаас төмрийн атомын радиус 3% -иар буурсантай холбоотой юм. Өөрөөр хэлбэл, полиморф хувиргалт дахь атомын радиус дахь өөрчлөлт нь атомын радиус өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд үүсэх эзлэхүүний өөрчлөлтийг ихээхэн хэмжээгээр нөхдөг. Элементүүдийн атомын радиусыг ижил координацын дугаартай тохиолдолд л харьцуулж болно.
Атомын (ионы) радиус нь химийн бондын төрлөөс хамаарна.
Металл холбосон талстуудад (см.Металл холбоос)атомын радиусыг хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж тодорхойлдог. Хатуу уусмалын хувьд (см.хатуу шийдэл)металлын атомын радиус нь нарийн төвөгтэй байдлаар өөр өөр байдаг.
Ковалент холбоо бүхий элементүүдийн ковалент радиусыг нэг ковалент холбоогоор холбосон хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж ойлгодог. Ковалентын радиусын нэг онцлог нь ковалент радиусын ижил ковалент бүтэцтэй тэдгээрийн тогтмол байдал юм. Тиймээс, ганцаарчилсан зай S-S харилцааалмаз болон ханасан нүүрсустөрөгчид ижил бөгөөд 0.154 нм-тэй тэнцүү байна.
Ионы холбоо бүхий бодис дахь ионы радиус (см.ИОНИН БОНД)Ойролцоох ионуудын хоорондох зайны нийлбэрийн тал хувь гэж тодорхойлох боломжгүй. Дүрмээр бол катион ба анионуудын хэмжээ эрс ялгаатай байдаг. Үүнээс гадна ионуудын тэгш хэм нь бөмбөрцөгөөс ялгаатай. Ионы радиусыг тооцоолох хэд хэдэн арга байдаг. Эдгээр аргууд дээр үндэслэн элементүүдийн ионы радиусыг тооцоолж, дараа нь туршилтаар тодорхойлсон атом хоорондын зайнаас бусад элементүүдийн ионы радиусыг тодорхойлно.
Ван дер Ваалсын радиус нь хийн атомын үр дүнтэй хэмжээг тодорхойлдог. Нэмж дурдахад ван дер Ваалсын атомын радиус нь химийн холбоогоор бие биетэйгээ холбогдоогүй хамгийн ойрын ижил атомуудын хоорондох цөмийн хоорондын зайны тал хувьтай тэнцүү гэж үздэг. өөр өөр молекулуудад хамаарах (жишээлбэл, молекулын талстуудад).
Тооцоолол, байгууламжид атомын (ион) радиусыг ашиглахдаа тэдгээрийн утгыг нэг системийн дагуу барьсан хүснэгтээс авна.

Нэвтэрхий толь бичиг. 2009 .

Бусад толь бичгүүдэд "атомын радиус" гэж юу болохыг харна уу.

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой атомын шинж чанарууд. Квантын үзэл баримтлалын дагуу атомууд тодорхой хил хязгааргүй байдаг. механик, тодорхой хугацаанд электрон олох магадлал цөмөөс зай ...... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой шинж чанарууд. Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөр голчлон тодорхойлсон... Том нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог атомын үр дүнтэй шинж чанарууд. Квант механикийн үзэл баримтлалын дагуу атомууд тодорхой хил хязгааргүй, харин электроныг олох магадлал... ... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

Бодис дахь атом хоорондын зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой атомын шинж чанарууд. дагуу квант механик, атом нь тодорхой хил хязгааргүй боловч атомын цөмөөс өгөгдсөн зайд электроныг олох магадлал нь ... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

Орчин үеийн шинжлэх ухаанд атомын радиус гэж юу вэ гэсэн асуултыг ойлгохын тулд атом гэж юу болохыг санацгаая. Сонгодог үзэл баримтлалын дагуу атомын төвд протон, нейтроноос бүрдсэн цөм байдаг бөгөөд электронууд тус бүр өөрийн тойрог замд цөмийг тойрон эргэдэг.

Физик дэх атомын радиус

Атомын бүтцийн энэхүү загварт электронууд нь орон зайн хязгаарлагдмал бөөмс, өөрөөр хэлбэл корпускулууд байдаг тул атомын радиусыг (a.r.) түүний цөмөөс хамгийн алслагдсан буюу гадна тойрог зам хүртэлх зай гэж үзэх нь логик юм. валент гэж нэрлэгддэг электронууд эргэдэг.

Гэсэн хэдий ч орчин үеийн дагуу квант механик санаанууд, энэ параметрийг сонгодог загварт хийсэн шиг хоёрдмол утгагүй тодорхойлох боломжгүй. Энд электронууд бөөмс-корпускул хэлбэрээр дүрслэгдэхээ больсон боловч долгионы шинж чанарыг, өөрөөр хэлбэл орон зайн хязгааргүй объектуудыг олж авдаг. Ийм загварт электроны байрлалыг нарийн тодорхойлох боломжгүй юм. Энд энэ бөөмс аль хэдийн электрон орбитал хэлбэрээр дүрслэгдсэн бөгөөд нягт нь атомын цөм хүртэлх зайнаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Тиймээс атомын бүтцийн орчин үеийн загварт түүний радиусыг хоёрдмол утгагүй тодорхойлох боломжгүй юм. Иймээс квант физик, ерөнхий хими, хатуу биетийн физик болон бусад холбогдох шинжлэх ухаанд энэ утгыг өнөөдөр төв хэсэгт нь цөм байрлах бөмбөрцгийн радиус гэж тодорхойлдог бөгөөд дотор нь электрон нягтын 90-98% байдаг. үүл төвлөрч байна. Үнэн хэрэгтээ энэ зай нь атомын хил хязгаарыг тодорхойлдог.

Хэрэв та атомын радиусыг жагсаасан химийн элементүүдийн үечилсэн хүснэгтийг (Менделеевийн хүснэгт) авч үзвэл тодорхой хугацааны дотор эдгээр тоо зүүнээс баруун тийш буурч, бүлгийн дотор дээрээс дээш өсдөг гэсэн тодорхой хэв маягийг харж болно. доод тал руу. Ийм хэв маягийг тодорхой хугацааны дотор зүүнээс баруун тийш шилжих үед атомын цэнэг нэмэгдэж, энэ нь электронуудын таталцлын хүчийг нэмэгдүүлж, бүлгийн дотор дээрээс доош шилжих үед илүү их байдагтай холбон тайлбарладаг. илүү электрон бүрхүүлүүд дүүрсэн байна.

Хими ба талстографийн атомын радиус

Ямар төрлүүд байна

Энэ шинж чанар нь атом ямар химийн холбоонд байгаагаас хамааран ихээхэн ялгаатай байдаг. Байгаль дээрх бүх бодис дийлэнх нь молекулаас бүрддэг тул а. r. молекул дахь атом хоорондын зайг тодорхойлоход ашигладаг. Мөн энэ шинж чанар нь молекулд агуулагдах атомуудын шинж чанар, өөрөөр хэлбэл химийн элементүүдийн үечилсэн систем дэх байрлалаас хамаарна. Өөр өөр физик, химийн шинж чанартай молекулууд нь асар олон төрлийн бодис үүсгэдэг.

Үндсэндээ энэ утга нь атомын цөм ба түүний гаднах электрон бүрхүүлүүдийн хоорондох цахилгаан татах хүчний хүрээг тодорхойлдог. Энэ бөмбөрцгийн гадна талд хөрш зэргэлдээх атомын цахилгаан татах хүч гарч ирдэг. Байгаа атомуудын хоорондох хэд хэдэн төрлийн химийн холбоомолекулд:

• ковалент;
• ионы;
• металл;
• Ван дер Ваальс.

Эдгээр холболтуудын дагуу мөн адил байх болно атомын радиус.

Химийн бондын төрлөөс хэрхэн хамаарна

Ковалентын холбоонд AP нь нэг химийн холбоонд байгаа зэргэлдээ атомуудын хоорондох зайны тал хувь гэж тодорхойлогддог. X-X холболтууд, ба X нь металл бус, учир нь энэ холбоо нь металл бус шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, галогенийн хувьд ковалент радиус нь цөмийн хоорондын радиусын хагастай тэнцүү байна X-X зай X2 молекул дахь селенийн молекулуудын Se ба хүхрийн S - X8 молекул дахь X-X зайны тэн хагас нь, нүүрстөрөгчийн С-ийн хувьд энэ нь хамгийн богино тэн хагастай тэнцүү байх болно. зай N-Nалмаазан болор дотор.

Энэ химийн холбоо нэмэлтийн шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл нийлбэр, энэ нь олон атомт молекул дахь цөмийн хоорондын зайг тодорхойлох боломжийг олгодог. Хэрэв молекул дахь холбоо хоёр эсвэл гурав дахин байвал олон тооны бондын урт нь нэг холбооноос бага тул ковалент AR буурдаг.

Ионы талстуудад ионы холбоо үүсэх үед ионы AR утгууд нь болор торны хэсгүүдэд байрлах хамгийн ойрын анион ба катион хоорондын зайг тодорхойлоход ашиглагддаг. Энэ зайг эдгээр ионуудын радиусуудын нийлбэрээр тодорхойлно.

Байгаа Ионы радиусыг тодорхойлох хэд хэдэн арга, энэ үед бие даасан ионуудын утга өөр байна. Гэвч үр дүнд нь эдгээр аргууд нь цөмийн хоорондын зайны ойролцоогоор ижил утгыг өгдөг. Эдгээр арга, системийг энэ чиглэлээр холбогдох судалгаа хийсэн эрдэмтдийн нэрээр нэрлэсэн.

• Голдшмидт;
• Полинг;
• Белова, Бокия;
• бусад эрдэмтэд.

Металл талстууд дахь металлын холбоо үүсэх тохиолдолд AP-ийг тэдгээрийн хоорондох хамгийн богино зайны хагастай тэнцүү гэж авна. Металлын радиус нь зохицуулалтын тооноос хамаарна K. K = 12 үед түүний утгыг уламжлалт байдлаар нэгдмэл байдлаар авдаг. 4, 6, 8-р зохицуулалтын тоонуудын хувьд ижил элементийн металл радиус нь 0.88, 0.96, 0.98 байна.

Хэрэв бид хоёр өөр металлыг авч, тэдгээрийн элементүүдийн металлын радиусыг харьцуулж үзвэл эдгээр утгуудын ойролцоо байх нь орлуулах төрлөөс хамааран эдгээр металлын харилцан уусах чадварт зайлшгүй шаардлагатай боловч хангалтгүй нөхцөл болно. Жишээлбэл, шингэн кали К ба литийн Ли нь хэвийн нөхцөлд холилдож, хоёр шингэн давхарга үүсгэдэггүй, учир нь тэдгээрийн металлын радиус нь маш өөр (0.236 нм ба 0.155 нм тус тус), цезийн Cs-тэй кали К нь хатуу уусмал үүсгэдэг. тэдгээрийн радиусуудын ойролцоо байдал (0.236 нм ба 0.268 нм).

Ван дер Ваальс AR нь үнэт хийн атомуудын үр дүнтэй хэмжээ, түүнчлэн өөр өөр молекулуудад хамаарах, химийн холбоогүй (жишээлбэл, молекулын талстууд) ижил нэртэй хамгийн ойрын атомуудын хоорондох зайг тодорхойлоход ашиглагддаг. Хэрэв ийм атомууд ван дер Ваальсийн радиусуудын нийлбэрээс бага зайд ойртвол тэдгээрийн хооронд атом хоорондын хүчтэй түлхэлт үүснэ. Эдгээр радиусууд нь хөрш молекулуудад хамаарах хоёр атомын хоорондох холбоо барих хамгийн бага зөвшөөрөгдөх хил хязгаарыг тодорхойлдог.

Нэмж дурдахад AR өгөгдлийг молекулуудын хэлбэр, тэдгээрийн хэлбэр, молекулын талст дахь савлагааг тодорхойлоход ашигладаг. "Өтгөн савлах" зарчмыг хэзээ мэддэг молекулууд нь болор үүсгэдэг, бие биенээ "цухуйсан", "хотгор"-оор оруулна. Энэ зарчимд үндэслэн талстографийн өгөгдлийг тайлбарлаж, молекулын талстуудын бүтцийг урьдчилан таамаглаж байна.

Видео

Энэхүү ашигтай видео нь атомын радиус гэж юу болохыг ойлгоход тусална.

Элементүүдийн үечилсэн шинж чанарууд

Үе үе нь атомын электрон бүрхүүлийн бүтцээр илэрхийлэгддэг тул электронуудын төлөв байдлаас хамаарах шинж чанарууд нь үечилсэн хуулинд сайн нийцдэг: атомын болон ионы радиус, иончлолын энерги, электроны хамаарал, электрон сөрөг чанар, элементийн валент. Гэхдээ найрлага, шинж чанар нь атомын электрон бүтцээс хамаардаг энгийн бодисуудба нэгдлүүд, тиймээс энгийн бодис, нэгдлүүдийн олон шинж чанарт үе үе ажиглагддаг: хайлах ба буцлах температур ба дулаан, химийн бондын урт ба энерги, электродын потенциал, бодисын үүсэх стандарт энтальпи ба энтропи гэх мэт. Тогтмол хууль нь атом, элемент, энгийн бодис, нэгдлүүдийн 20 гаруй шинж чанарыг хамардаг.

Квант механикийн үзэж байгаагаар электрон нь атомын цөмийг тойрсон аль ч цэгт, түүнтэй ойр болон нэлээд зайд байрлаж болно. Тиймээс атомуудын хил хязгаар тодорхой бус, тодорхойгүй байдаг. Үүний зэрэгцээ квант механикт цөмийн эргэн тойронд электрон тархах магадлал, тойрог бүрийн электроны хамгийн их нягтын байрлалыг тооцдог.

Атомын тойрог замын радиус (ион)Энэ нь атомын (ион) хамгийн алслагдсан гадаад тойрог замын цөмөөс хамгийн их электрон нягт хүртэлх зай юм..

Тойрог замын радиус (тэдгээрийн утгыг лавлах номонд өгсөн) үе үе буурдаг, учир нь Атом (ион) дахь электронуудын тоо нэмэгдэх нь шинэ электрон давхаргууд үүсэхэд дагалддаггүй. Цөмийн цэнэг нэмэгдэж, электронуудын цөмд таталцал ихэссэнээр тодорхой хугацааны дараа дараагийн элемент бүрийн атом эсвэл ионы электрон бүрхүүл нь өмнөхтэй харьцуулахад илүү нягт болдог.

Бүлэг дэх тойрог замын радиус ихэсдэг тул Элемент бүрийн атом (ион) нь шинэ электрон давхарга үүссэнээрээ давуу талаасаа ялгаатай.

Таван хугацааны туршид тойрог замын атомын радиусын өөрчлөлтийг Зураг дээр үзүүлэв. 13, үүнээс хамаарал нь онцлог шинж чанартай болох нь тодорхой байна үечилсэн хууль"хөрөөний шүд" төрх.

Цагаан будаа. 13. Орбитын радиусын хамаарал

Эхний - тав дахь үеийн элементүүдийн атомын тооноос.

Гэхдээ тодорхой хугацааны туршид атом, ионы хэмжээ буурах нь монотон байдлаар тохиолддоггүй: бие даасан элементүүдэд жижиг "тэсрэлт" ба "уналт" ажиглагддаг. Дүрмээр бол "цоорхой" нь электрон тохиргоо нь тогтвортой байдлын өндөр түвшинд тохирсон элементүүдийг агуулдаг: жишээлбэл, гуравдугаар үед магни (3s 2), дөрөвдүгээр үед манган (4s 2 3d 5) ба цайр (4s 2 3d 10) гэх мэт.

Анхаарна уу.Тойрог замын радиусыг тооцоолох ажлыг өнгөрсөн зууны 70-аад оны дунд үеэс цахим тооцооллын технологийн хөгжлийн ачаар хийж эхэлсэн. Өмнө нь хэрэглэж байсан үр дүнтэймолекул ба талст дахь цөмийн хоорондын зайны туршилтын өгөгдлөөр тодорхойлогддог атом ба ионуудын радиус. Атомууд нь нэгдлүүдийн гадаргууд хүрдэг, шахагдахгүй бөмбөлөгүүд гэж үздэг. Ковалентын молекулуудад тодорхойлогддог үр дүнтэй радиусуудыг нэрлэдэг ковалентрадиус, металл талст дахь - металлрадиус, ионы холбоо бүхий нэгдлүүдэд - ионрадиус. Үр дүнтэй радиус нь тойрог замын радиусаас ялгаатай боловч тэдгээрийн атомын дугаартай өөрчлөлт нь үе үе байдаг.

АТОМЫН РАДИУС ҮР ДҮН - үзнэ үү Радиус нь атом юм.

Геологийн толь бичиг: 2 боть. - М .: Недра. K. N. Paffengoltz нар найруулсан.. 1978 .

Бусад толь бичгүүдээс "ҮР ДҮНТЭЙ АТОМЫН РАДИУС" гэж юу болохыг харна уу.

Атомын хэмжээг тодорхойлдог Å-ийн утга. Дүрмээр бол энэ ойлголтыг гомоатомын нэгдлүүд, өөрөөр хэлбэл металл ба металл бус дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайны хагасаар тооцдог үр дүнтэй цацраг гэж ойлгодог байв. Учир нь ганцаараа ба... Геологийн нэвтэрхий толь бичиг

Платинум- (Платинум) Металл цагаан алт, химийн болон физик шинж чанарцагаан алт Металл цагаан алт, цагаан алтны химийн болон физик шинж чанар, цагаан алтны үйлдвэрлэл, хэрэглээ Агуулга 1-р хэсэг. Платинум нэрийн гарал үүсэл. Хэсэг 2. Дүрэм журам....... Хөрөнгө оруулагчдын нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор үнэлэх боломжийг олгодог шинж чанарууд. Атомын радиус нь 0.1 нм байна. Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөр голчлон тодорхойлно. * * * АТОМ…… Нэвтэрхий толь бичиг

Металл- (Металл) Металлын тодорхойлолт, физик ба химийн шинж чанарметалл Металлын тодорхойлолт, металлын физик, химийн шинж чанар, металлын хэрэглээ Агуулга Агуулга Тодорхойлолт Байгальд тохиолдох шинж чанарууд Онцлог шинж чанарууд... ... Хөрөнгө оруулагчдын нэвтэрхий толь бичиг

94 Нептун ← Плутони → Americium Sm Pu ... Википедиа

"Литийн" хүсэлтийг энд дахин чиглүүлэв; бусад утгыг мөн үзнэ үү. Энэ нийтлэл нь химийн элементийн тухай юм. Эмнэлгийн хэрэглээний талаар Лити бэлдмэлийг үзнэ үү. 3 Гели ← Лити ... Википедиа

55 Ксенон ← Цезий → Барий ... Википедиа

VA дахь бүтцийн судалгаа нь VA-д судлагдсан рентген цацраг (синхротрон цацрагийг оруулаад), электрон эсвэл нейтроны урсгал, Моссбауэр г цацрагийн тархалтын эрчмийн өнцгийн тархалтын судалгаанд суурилдаг. Хариулах ялгах... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

Атом эсвэл ионы үр дүнтэй радиусыг түүний үйл ажиллагааны хүрээний радиус гэж ойлгодог бөгөөд атом (ион) нь шахагдах боломжгүй бөмбөг гэж тооцогддог. Атомын гаригийн загварыг ашиглан электронууд тойрог замд эргэлддэг цөм хэлбэрээр дүрслэгддэг. Менделеевийн үечилсэн систем дэх элементүүдийн дараалал нь электрон бүрхүүлийг дүүргэх дараалалтай тохирч байна. Ионы үр дүнтэй радиус нь электрон бүрхүүлийн дүүргэлтээс хамаардаг боловч энэ нь гаднах тойрог замын радиустай тэнцүү биш юм. Үр дүнтэй радиусыг тодорхойлохын тулд болор бүтэц дэх атомууд (ионууд) нь хатуу бөмбөлөгт хүрч байгаа хэлбэрээр дүрслэгдсэн бөгөөд тэдгээрийн төв хоорондын зай нь радиусуудын нийлбэртэй тэнцүү байна. Атом ба ионы радиусыг атом хоорондын зайны рентген хэмжилтээр туршилтаар тодорхойлж, квант механикийн үзэл баримтлалд үндэслэн онолын хувьд тооцдог.

Ионы радиусын хэмжээ нь дараах хуулиудад захирагдана.

1. Үелэх системийн нэг босоо эгнээнд электрон бүрхүүлийн тоо, улмаар атомын хэмжээ нэмэгддэг тул ижил цэнэгтэй ионуудын радиус атомын дугаар нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

2. Ижил элементийн хувьд ионы радиус сөрөг цэнэг ихсэх тусам нэмэгдэж, эерэг цэнэг нэмэгдэх тусам буурна. Анион нь электроны илүүдэлтэй, катион нь дутагдалтай тул анионы радиус нь катионы радиусаас их байна. Жишээлбэл, Fe, Fe 2+, Fe 3+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.126, 0.080 ба 0.067 нм, Si 4-, Si, Si 4+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.198, 0.118, 0.040 нм байна.

3. Атом ба ионы хэмжээ нь Менделеевийн системийн үечлэлийг дагадаг; Үл хамаарах зүйл нь №57 (лантан)-аас No71 (лютети) хүртэлх элементүүд бөгөөд атомын радиус нь нэмэгддэггүй, харин жигд буурдаг (лантанидын агшилт гэж нэрлэгддэг) болон 89 (актин)-аас хойшхи элементүүд юм. (актинидын агшилт гэж нэрлэгддэг).

Химийн элементийн атомын радиус нь зохицуулалтын дугаараас хамаарна. Зохицуулалтын тооны өсөлт нь атом хоорондын зайны өсөлтийг үргэлж дагалддаг. Энэ тохиолдолд хоёр өөр зохицуулалтын тоонд тохирох атомын радиусын утгуудын харьцангуй ялгаа нь химийн бондын төрлөөс хамаарахгүй (харьцуулсан зохицуулалтын тоо бүхий бүтэц дэх бондын төрөл ижил байх тохиолдолд). Атомын радиус дахь зохицуулалтын тоо өөрчлөгдөхөд полиморф хувиргалтуудын үед эзлэхүүний өөрчлөлтийн хэмжээ ихээхэн нөлөөлдөг. Жишээлбэл, төмрийг хөргөхдөө нүүр төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөөс 906 ° C-т явагддаг бие төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөд эзлэхүүн 9% -иар нэмэгдэх ёстой. бодит байдал дээр эзлэхүүний өсөлт 0.8% байна. Энэ нь зохицуулалтын тоо 12-аас 8 болж өөрчлөгдсөний улмаас төмрийн атомын радиус 3% -иар буурсантай холбоотой юм. Өөрөөр хэлбэл, полиморф хувиргалт дахь атомын радиус дахь өөрчлөлт нь атомын радиус өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд үүсэх эзлэхүүний өөрчлөлтийг ихээхэн хэмжээгээр нөхдөг. Элементүүдийн атомын радиусыг ижил координацын дугаартай тохиолдолд л харьцуулж болно.

Атомын (ионы) радиус нь химийн бондын төрлөөс хамаарна.

Металл холбогдсон талстуудад атомын радиус нь зэргэлдээх атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны хагасаар тодорхойлогддог. Хатуу уусмалын хувьд металлын атомын радиус нь нарийн төвөгтэй байдлаар өөрчлөгддөг.

Ковалент холбоо бүхий элементүүдийн ковалент радиусыг нэг ковалент холбоогоор холбосон хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж ойлгодог. Ковалентын радиусын нэг онцлог нь ковалент радиусын ижил ковалент бүтэцтэй тэдгээрийн тогтмол байдал юм. Иймээс алмаз ба ханасан нүүрсустөрөгчийн нэг C-C бондын зай нь ижил бөгөөд 0.154 нм-тэй тэнцүү байна.

Ионы холбоо бүхий бодис дахь ионы радиусыг ойролцоох ионуудын хоорондох зайны нийлбэрийн хагасаар тодорхойлох боломжгүй. Дүрмээр бол катион ба анионуудын хэмжээ эрс ялгаатай байдаг. Үүнээс гадна ионуудын тэгш хэм нь бөмбөрцөгөөс ялгаатай. Ионы радиусыг тооцоолох хэд хэдэн арга байдаг. Эдгээр аргууд дээр үндэслэн элементүүдийн ионы радиусыг тооцоолж, дараа нь туршилтаар тодорхойлсон атом хоорондын зайнаас бусад элементүүдийн ионы радиусыг тодорхойлно.

Ван дер Ваалсын радиус нь хийн атомын үр дүнтэй хэмжээг тодорхойлдог. Нэмж дурдахад ван дер Ваалсын атомын радиус нь химийн холбоогоор бие биетэйгээ холбогдоогүй хамгийн ойрын ижил атомуудын хоорондох цөмийн хоорондын зайны тал хувьтай тэнцүү гэж үздэг. өөр өөр молекулуудад хамаарах (жишээлбэл, молекулын талстуудад).

Тооцоолол, байгууламжид атомын (ион) радиусыг ашиглахдаа тэдгээрийн утгыг нэг системийн дагуу барьсан хүснэгтээс авна.