Atom yarıçapı eğilimleri hakkında bilgiye mi ihtiyacınız var? Atom yarıçapında trend nedir? Bu kılavuzda, atom yarıçapı eğilimlerini ve bunların nasıl çalıştığını net bir şekilde açıklayacağız. Ayrıca trendlerin istisnalarını ve bu bilgiyi daha geniş bir kimya anlayışının parçası olarak nasıl kullanabileceğinizi de tartışacağız.

Atom yarıçapı trendlerine dalmadan önce bazı temel terimleri gözden geçirelim. Atom, hidrojen, helyum, potasyum vb. gibi kimyasal elementlerin temel birimidir. Yarıçap, bir nesnenin merkezi ile dış kenarı arasındaki mesafedir.

Atom yarıçapı, iki atomun çekirdekleri arasındaki mesafenin yarısı kadardır. Atom yarıçapları pikometre cinsinden ölçülür (bir pikometre, metrenin trilyonda birine eşittir). Hidrojen (H) yaklaşık 25 pm'de en küçük ortalama atom yarıçapına sahipken, sezyum (Cs) yaklaşık 260 pm'de en büyük ortalama yarıçapa sahiptir.

Atom Yarıçapı Eğilimleri Nelerdir? Onlara Ne Sebep Olur?

İki ana atom yarıçapı eğilimi vardır. Periyodik tablo boyunca soldan sağa hareket ettiğinizde (bir periyot içinde hareket ettiğinizde) bir atom yarıçapı eğilimi meydana gelir ve diğer eğilim, periyodik tablonun üstünden aşağıya doğru hareket ettiğinizde (bir grup içinde hareket ettiğinizde) ortaya çıkar. Aşağıda atom yarıçaplarının nasıl değiştiğini gösteren okların bulunduğu bir periyodik tablo bulunmaktadır. her atom yarıçapı eğilimini anlamanıza ve görselleştirmenize yardımcı olmak için. Bu bölümün sonunda her element için tahmini ampirik atom yarıçapını gösteren bir tablo bulunmaktadır.

Atom Yarıçapı Trendi 1: Atom Yarıçapı Bir Dönem Boyunca Soldan Sağa Azalır

İlk atom yarıçapı periyodik eğilimi şudur: Bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe atom büyüklüğü azalır. Bir element periyodunda her yeni elektron aynı kabuğa eklenir. Bir elektron eklendiğinde çekirdeğe yeni bir proton da eklenir, bu da çekirdeğe daha güçlü bir pozitif yük ve daha büyük bir nükleer çekim sağlar.

Bu, daha fazla proton eklendikçe çekirdeğin daha güçlü bir pozitif yüke sahip olacağı ve bunun da elektronları daha güçlü bir şekilde çekeceği ve onları atomun çekirdeğine yaklaştıracağı anlamına gelir. Elektronların çekirdeğe yaklaşması atomun yarıçapını küçültür.

Atom numarası 6 olan karbonu (C) ve atom numarası 9 olan florini (F) karşılaştırdığımızda, atom yarıçapı eğilimlerine dayanarak şunu söyleyebiliriz: bir karbon atomu, bir flor atomundan daha büyük bir yarıçapa sahip olacaktır çünkü florin sahip olduğu ilave üç proton, elektronlarını çekirdeğe yaklaştıracak ve florin yarıçapını küçültecektir. Ve bu doğrudur; Karbonun ortalama atom yarıçapı yaklaşık 70 pm iken florinki yaklaşık 50 pm'dir.

Atom Yarıçapı Trendi 2: Bir Grupta Aşağıya Doğru İlerledikçe Atom Yarıçapı Artıyor

İkinci atom yarıçapı periyodik eğilimi şudur: Periyodik tabloda bir grupta aşağıya doğru gidildikçe atom yarıçapları artar. Aşağı indiğiniz her grup için atom ek bir elektron kabuğu alır. Her yeni kabuk atomun çekirdeğinden daha uzaktadır, bu da atom yarıçapını arttırır.

Değerlik elektronlarının (en dış kabukta bulunanlar) çekirdeğe çekileceğini düşünebilirsiniz, ancak elektron perdelemesi bunun olmasını engeller. Elektron perdeleme, atomun birden fazla elektron kabuğuna sahip olduğu durumlarda dış elektronlar ile atom çekirdeği arasındaki çekimin azalması anlamına gelir. Dolayısıyla, elektron perdelemesi nedeniyle değerlik elektronları atomun merkezine özellikle yaklaşamazlar ve o kadar yaklaşamadıkları için atomun yarıçapı daha büyük olur.

Örnek olarak, potasyum (K), sodyumun (Na) (180 pm)kinden daha büyük bir ortalama atom yarıçapına (220 pm) sahiptir. Potasyum atomu, sodyum atomuna kıyasla ekstra bir elektron kabuğuna sahiptir; bu, değerlik elektronlarının çekirdekten daha uzakta olduğu ve potasyumun daha büyük bir atom yarıçapı sağladığı anlamına gelir.

Ampirik Atom Yarıçapı

Kaynak: Webelemanları

Atom Yarıçapı Trendlerinin 3 İstisnası

Yukarıda tartıştığımız iki atom yarıçapı eğilimi, elementlerin periyodik tablosunun çoğunluğu için doğrudur. Ancak bu eğilimlerin birkaç istisnası vardır.

Bir istisna soy gazlardır. Periyodik tablonun 18. grubundaki altı soy gaz, helyum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) ve radondur (Rn). Soy gazlar bir istisnadır çünkü diğer atomlardan farklı şekilde bağlanırlar. ve soy gaz atomları bağlandıklarında birbirlerine o kadar yaklaşamazlar. Çünkü atom yarıçapı çekirdekler arasındaki mesafenin yarısı kadardır. iki atomlar, bu atomların birbirine ne kadar yakın olduğu atom yarıçapını etkiler.

Soy gazların her birinin en dıştaki elektron kabuğu tamamen doludur, bu da şu anlama gelir: birden fazla soy gaz atomu, bağlar yerine Van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur. Van der Waals kuvvetleri kovalent bağlar kadar güçlü değildir, dolayısıyla Van der Waals kuvvetleriyle bağlanan iki atom, kovalent bağla bağlanan iki atom kadar birbirine yaklaşmaz. Bu, eğer ampirik yarıçaplarını bulmaya çalışırsak soy gazların yarıçaplarının fazla tahmin edileceği anlamına gelir, dolayısıyla soy gazların hiçbirinin ampirik yarıçapı yoktur ve bu nedenle atom yarıçapı eğilimlerini takip etmez.

Aşağıda hepsi aynı boyutta olan dört atomun çok basitleştirilmiş bir diyagramı bulunmaktadır. En üstteki iki atom kovalent bir bağla bağlanır, bu da atomlar arasında bir miktar örtüşmeye neden olur. Alttaki iki atom soy gaz atomlarıdır ve atomların birbirine yaklaşmasına izin vermeyen Van der Waals kuvvetleriyle bağlanırlar. Kırmızı oklar çekirdekler arasındaki mesafeyi temsil eder. Bu mesafenin yarısı atom yarıçapına eşittir. Gördüğünüz gibi, Dört atomun tamamı yaklaşık olarak aynı büyüklükte olmasına rağmen soy gazın yarıçapı diğer atomların yarıçapından çok daha büyüktür. İki yarıçapın karşılaştırılması soygaz atomlarının daha büyük görünmelerine rağmen daha büyük görünmesini sağlayacaktır. Soy gaz yarıçaplarının dahil edilmesi, insanlara soy gaz atomlarının ne kadar büyük olduğu konusunda yanlış bir fikir verecektir. Soy gaz atomları farklı şekilde bağlandığından yarıçapları diğer atomların yarıçaplarıyla karşılaştırılamaz, dolayısıyla atom yarıçapı eğilimlerini takip etmezler.

dipnot işaretlemesi

Diğer istisnalar arasında periyodik tablonun alt kısmında yer alan lantanit serileri ve aktinit serileri yer alır. Bu element grupları periyodik tablonun geri kalanından farklıdır ve diğer elementlerin izlediği pek çok eğilimi takip etmez. Her iki seride de net bir atom yarıçapı eğilimi yoktur.

Bu Bilgiyi Nasıl Kullanabilirsiniz?

Günlük hayatınızda muhtemelen çeşitli elementlerin atom yarıçapını bilmeniz gerekmeyecek olsa da, kimya veya başka bir ilgili alanda çalışıyorsanız bu bilgi yine de yardımcı olabilir. Her bir önemli atom yarıçapı periyot eğilimini anladığınızda, elementler hakkındaki diğer bilgilerin anlaşılması da kolaylaşır.

Örneğin soy gazların, tam bir dış elektron kabuğuna sahip olmaları nedeniyle atom yarıçapı eğilimlerinin bir istisnası olduğunu hatırlayabilirsiniz. Bu dış elektron kabukları aynı zamanda soy gazları inert ve kararlı hale getirir. Bu istikrar kullanışlı olabilir. Örneğin, balonlar tipik olarak hidrojenle değil helyumla doldurulur, çünkü helyum çok daha kararlıdır ve dolayısıyla daha az yanıcıdır ve kullanımı daha güvenlidir.

Farklı elementlerin ne kadar reaktif olacağını tahmin etmek için atom yarıçaplarını da kullanabilirsiniz. Yarıçapı küçük olan atomlar, yarıçapı büyük olan atomlara göre daha reaktiftir. Halojenler (grup 17'de) periyodik tablodaki en küçük ortalama yarıçapa sahiptir. Flor, halojenler arasında en küçük atom yarıçapına sahiptir (eğilimlere göre mantıklıdır) ve bu da onu oldukça reaktif kılar. Sadece suya flor eklemek, florin gaza dönüşmesi nedeniyle alev üretecektir.

Özet: Periyodik Eğilimler Atom Yarıçapı

İki ana atom yarıçapı eğilimi vardır. İlk atom yarıçapı periyodik eğilimi, bir grupta aşağıya doğru ilerledikçe atom yarıçaplarının artmasıdır. Bunun nedeni elektron korumasıdır. Ek bir kabuk eklendiğinde, bu yeni elektronlar atomun çekirdeğinden daha uzakta olur ve bu da atom yarıçapını arttırır. İkinci atom yarıçapı periyodik eğilimi, bir periyot boyunca soldan sağa doğru gidildikçe atom boyutunun azalmasıdır. çünkü atomun daha fazla protona sahip olması nedeniyle daha güçlü pozitif yükü, elektronları daha güçlü bir şekilde çekerek çekirdeğe yaklaştırarak atomun boyutunu küçültür.

Bu eğilimlerin birkaç istisnası vardır; özellikle diğer atomların çoğunda olduğu gibi bağ oluşturmayan soy gazlar ve lantanit ve aktinit serileri. Periyodik tabloyu, atomların nasıl bağlandığını ve neden bazı elementlerin diğerlerinden daha reaktif olduğunu daha iyi anlamak için bu bilgiyi kullanabilirsiniz.

Sıradaki ne?

Moleküler kimyanızı tazelemeniz mi gerekiyor?Gözden geçirmek farklı türde hidratlar , Elektronegatiflik nasıl çalışır? ve Bohr Atom Modelinin kullanımları (ve sınırlamaları).

İleri düzey kimya alıyor ve yardıma mı ihtiyacınız var?AP Chem ve IB Chemistry için çalışma kılavuzlarımızın yanı sıra New York lise öğrencileri için genel bir Regents Chemistry incelememiz var.

Ayak parmağınızı biyokimyanın harika dünyasına mı daldırıyorsunuz?Altı çeşit enzim ve nükleotidlerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi edinin.