Radio atomica

Tabella periodica degli elementi con radio atomiche

Qual è la radio atomica?

Lui radio atomica È un parametro importante per le proprietà periodiche degli elementi della tabella periodica. È direttamente correlato alla dimensione degli atomi, poiché la radio più grande, più grande o ingombrante lo sono. Allo stesso modo, è correlato alle caratteristiche elettroniche dello stesso.

Mentre un atomo ha più elettroni, maggiore è la sua dimensione e radio atomica. Entrambi sono definiti dagli elettroni dello strato di Valencia, perché a distanze oltre le loro orbite, la probabilità di trovare un elettrone si sta avvicinando a zero. Il contrario si verifica in prossimità del nucleo: la probabilità di trovare un elettrone è aumentata.

Pacchetto di batuffoli di cotone. Il modo in cui sono compattati definisce le loro dimensioni e radio, allo stesso modo che accade con gli atomi

L'immagine superiore rappresenta una confezione di batuffoli di cotone. Si noti che ognuno è circondato da sei vicini, senza contare un'altra riga possibile o inferiore. Il modo in cui i batuffoli di cotone sono compatti definiranno le loro dimensioni e, quindi, le loro radio; come con gli atomi.

Gli elementi secondo la loro natura chimica interagiscono con i propri atomi in un modo o nell'altro. Pertanto, l'entità del raggio atomico varia in base al tipo di legame presente e con la confezione solida dei suoi atomi.

Come viene misurato il raggio atomico?

Immagine di due atomi, i cui bordi non sono completamente definiti. Fonte: Gabriel Bolívar

Nell'immagine precedente può essere semplice. Tuttavia, la sfera di un atomo non è completamente definita. Perché? Perché gli elettroni circolano e si sfocano nelle regioni in cemento dello spazio: orbitali.

Pertanto, l'atomo può essere considerato come una sfera con bordi impalpabili, che è impossibile dire con certezza dove finiscono. Ad esempio, nell'immagine superiore la regione del centro, vicino al nucleo, sembra un colore più intenso, mentre i suoi bordi sono sfocati.

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L'immagine rappresenta una molecola diatomica e₂ (Come il CL₂, H₂, O₂, eccetera.). Supponendo che gli atomi siano corpi sferici, se la distanza è stata determinata D che separa entrambi i nuclei nel collegamento covalente, sarebbe quindi sufficiente per dividerlo in due metà (D/2) per ottenere il raggio atomico; più precisamente, il raggio covalente di E per E₂.

E se E non formasse legami covalenti con se stesso, ma era un elemento metallico? COSÌ D Sarebbe indicato dal numero di vicini che circondano E nella loro struttura metallica; cioè, dal numero di coordinamento (n.C) dell'atomo all'interno della confezione (ricorda i batuffoli dell'immagine).

Determinazione della distanza internucleare

Determinare D, che è la distanza internucleare per due atomi in una molecola o imballaggio, sono necessarie tecniche di analisi fisica.

Uno dei più utilizzati è la diffrazione di raggi X. Irradia un raggio di luce attraverso un vetro e il modello di diffrazione derivante dalle interazioni tra elettroni e radiazioni elettromagnetiche è studiato.

A seconda dell'imballaggio, è possibile ottenere diversi modelli di diffrazione e, quindi, altri valori di D.

Se gli atomi sono "stretti" nella rete cristallina, presenteranno diversi valori di D Rispetto a quelli che avrebbero se fossero "comodi".

Allo stesso modo, queste distanze internucleari potrebbero variare dai valori, quindi il raggio atomico consiste in effettivamente un valore medio di tali misurazioni.

In che modo il raggio atomico e il numero di coordinamento? V. Goldschmidt ha stabilito una relazione tra i due, in cui per un n.C di 12, il valore relativo è 1; di 0.97 per l'imballaggio dove l'atomo ha n.C uguale a 8; di 0.96, per un n.C uguale a 6; e 0.88 per un n.C di 4.

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Unità

Dai valori per n.C pari a 12, sono state costruite molte delle tabelle in cui vengono confrontate le radio atomiche di tutti gli elementi della tabella periodica.

Poiché non tutti gli elementi formano tali strutture compatte (n.C inferiore a 12), viene utilizzato il rapporto V. Goldschmidt per calcolare le loro radio atomiche ed esprimerle per lo stesso imballaggio. In questo modo le misurazioni delle radio atomiche sono standardizzate.

Ma in quali unità sono espresse? dato che D È di grandezza molto piccola, le unità dell'angstrom Å (10 ∙ 10^-10m) o anche ampiamente utilizzato, il picometro (10 ∙ 10^-12M).

Come si cambia nella tabella periodica?

Su un periodo

Le radio atomiche determinate per gli elementi metallici sono chiamate radio metalliche, mentre per quegli elementi non metallici, radio covalenti (come il fosforo, p₄, o zolfo, s₈). Tuttavia, tra entrambi i tipi di radio c'è una distinzione più importante del nome.

Da sinistra a destra nello stesso periodo, il nucleo aggiunge protoni ed elettroni, ma questi ultimi sono limitati allo stesso livello di energia (numero quantico principale).

Di conseguenza, il nucleo esercita un carico nucleare efficace in crescita sugli elettroni di valenza, che contrae il raggio atomico.

In questo modo, gli elementi non metallici nello stesso periodo tendono ad avere radio atomiche (covalenti) più piccole.

Scendendo da un gruppo

Quando scendono da un gruppo, vengono abilitati nuovi livelli di energia, che consentono agli elettroni di avere più spazio. Pertanto, la nuvola elettronica copre maggiori distanze, la sua periferia sfocata finisce di più dal nucleo e, quindi, il raggio atomico si espande.

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Contrazione del lantanide

Gli elettroni dello strato interno aiutano a brillare l'effettiva carico nucleare sugli elettroni di valenza. Quando gli orbitali che compongono gli strati interni hanno molti "cavità" (nodi), come con gli orbitali f, il nucleo contrae fortemente il raggio atomico a causa del loro scarso effetto scudo di essi.

Questo fatto è evidenziato nella contrazione di Lantanide nel periodo 6 della tabella periodica. Dall'HF c'è una notevole contrazione del prodotto del raggio atomico degli orbitali F, che sono "riempiti" come il blocco F: quello dei Lantanoides e degli actinoidi vengono percorsi.

Un effetto simile può essere osservato anche con gli elementi del blocco P dal periodo 4. Questo prodotto del debole effetto di schermatura degli orbitali D riempiti viaggiando i periodi di metalli di transizione.

Esempi di radio atomiche

Per il periodo 2 della tabella periodica le radio atomiche dei suoi elementi sono:

-Li: 257 pm

-BE: 112 pm

-B: 88 pm

-C: 77 pm

-N: 74 pm

-O: 66 pm

-F: 64 pm

Si noti che il metallo al litio ha il più grande raggio atomico (257 pm), mentre il fluoro, situato all'estremità destra del periodo, è il più piccolo di tutti (64 pm). Il raggio atomico discende da sinistra a destra nello stesso periodo e i valori di elenco lo mostrano.

Litio, formando legami metallici, il suo raggio è metallico; e fluoro, come forma di legami covalenti (F-F), il suo raggio è covalente.

E se vuoi esprimere radio atomiche nelle unità Angstrom? Sarà sufficiente dividerli per 100: (257/100) = 2.57å. E così via con il resto dei valori.

Riferimenti

1. Chimica 301. Raggi atomici. Recuperato da: CH301.cm.Utexas.Edu
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