Necessites informació sobre les tendències del radi atòmic? Quina és la tendència del radi atòmic? En aquesta guia, explicarem clarament les tendències del radi atòmic i com funcionen. També parlarem de les excepcions a les tendències i de com podeu utilitzar aquesta informació com a part d'una comprensió més àmplia de la química.

Abans de capbussar-nos en les tendències del radi atòmic, repassem alguns termes bàsics. Un àtom és una unitat bàsica d'un element químic, com l'hidrogen, l'heli, el potassi, etc. Un radi és la distància entre el centre d'un objecte i la seva vora exterior.

Un radi atòmic és la meitat de la distància entre els nuclis de dos àtoms. Els radis atòmics es mesuren en picòmetres (un picòmetre és igual a una bil·lonèsima part d'un metre). L'hidrogen (H) té el radi atòmic mitjà més petit a unes 25 pm, mentre que el cesi (Cs) té el radi mitjà més gran a uns 260 pm.

Quines són les tendències del radi atòmic? Què els causa?

Hi ha dues tendències principals del radi atòmic. Una tendència del radi atòmic es produeix quan us moveu d'esquerra a dreta a través de la taula periòdica (moveu-vos dins d'un període) i l'altra tendència es produeix quan us moveu des de la part superior de la taula periòdica cap avall (desplaceu-vos dins d'un grup). A continuació es mostra una taula periòdica amb fletxes que mostren com canvien els radis atòmics per ajudar-vos a comprendre i visualitzar cada tendència del radi atòmic. Al final d'aquesta secció hi ha un gràfic amb el radi atòmic empíric estimat per a cada element.

for loops java

Tendència del radi atòmic 1: els radis atòmics disminueixen d'esquerra a dreta durant un període

La primera tendència periòdica del radi atòmic és aquesta la mida atòmica disminueix a mesura que es mou d'esquerra a dreta durant un període. Dins d'un període d'elements, cada nou electró s'afegeix a la mateixa capa. Quan s'afegeix un electró, també s'afegeix un nou protó al nucli, la qual cosa li dóna una càrrega positiva més forta i una major atracció nuclear.

Això vol dir que, a mesura que s'afegeixen més protons, el nucli obté una càrrega positiva més forta que després atrau els electrons amb més força i els apropa al nucli de l'àtom. Els electrons que s'apropen al nucli fan que el radi de l'àtom sigui més petit.

Comparant el carboni (C) amb un nombre atòmic de 6 i el fluor (F) amb un nombre atòmic de 9, podem dir que, a partir de les tendències del radi atòmic, un àtom de carboni tindrà un radi més gran que un àtom de fluor ja que els tres protons addicionals que té el fluor aproparan els seus electrons al nucli i reduiran el radi del fluor. I això és cert; El carboni té un radi atòmic mitjà d'uns 70 pm, mentre que el del fluor és d'uns 50 pm.

llista java buida

Tendència del radi atòmic 2: els radis atòmics augmenten a mesura que baixeu per un grup

La segona tendència periòdica del radi atòmic és aquesta els radis atòmics augmenten a mesura que es mou cap avall en un grup de la taula periòdica. Per cada grup que baixeu, l'àtom obté una capa d'electrons addicional. Cada nova capa està més lluny del nucli de l'àtom, la qual cosa augmenta el radi atòmic.

Tot i que podeu pensar que els electrons de valència (els de la capa més externa) serien atrets pel nucli, el blindatge electrònic impedeix que això passi. El blindatge electrònic es refereix a una disminució de l'atracció entre els electrons exteriors i el nucli d'un àtom sempre que l'àtom té més d'una capa d'electrons. Per tant, a causa del blindatge electrònic, els electrons de valència no s'acosten especialment al centre de l'àtom i, com que no poden apropar-se tant, l'àtom té un radi més gran.

Com a exemple, el potassi (K) té un radi atòmic mitjà més gran (220 pm) que el sodi (Na) (180 pm). L'àtom de potassi té una capa d'electrons addicional en comparació amb l'àtom de sodi, el que significa que els seus electrons de valència estan més lluny del nucli, donant al potassi un radi atòmic més gran.

Radis atòmics empírics

Font: Elements web

3 Excepcions a les tendències del radi atòmic

Les dues tendències del radi atòmic que hem comentat anteriorment són certes per a la majoria de la taula periòdica dels elements. Tanmateix, hi ha algunes excepcions a aquestes tendències.

llista d'enllaços java

Una excepció són els gasos nobles. Els sis gasos nobles, del grup 18 de la taula periòdica, són heli (He), neó (Ne), argó (Ar), criptó (Kr), xenó (Xe) i radó (Rn). Els gasos nobles són una excepció perquè s'uneixen de manera diferent als altres àtoms, i els àtoms de gas noble no s'apropen tan a prop els uns dels altres quan s'uneixen. Com que el radi atòmic és la meitat de la distància entre els nuclis de dos els àtoms, la proximitat d'aquests àtoms entre ells afecta el radi atòmic.

Cadascun dels gasos nobles té la seva capa d'electrons més externa completament plena, és a dir múltiples àtoms de gas noble es mantenen units per forces de Van der Waals en lloc de per enllaços. Les forces de Van der Waals no són tan fortes com els enllaços covalents, de manera que dos àtoms connectats per les forces de Van der Waals no s'apropen entre si com dos àtoms connectats per un enllaç covalent. Això significa que els radis dels gasos nobles estarien sobreestimats si intentéssim trobar els seus radis empírics, per tant, cap dels gasos nobles té un radi empíric i, per tant, no segueix les tendències del radi atòmic.

A continuació es mostra un diagrama molt simplificat de quatre àtoms, tots aproximadament de la mateixa mida. Els dos àtoms superiors estan connectats per un enllaç covalent, que provoca una certa superposició entre els àtoms. Els dos àtoms inferiors són àtoms de gas noble i estan connectats per forces de Van der Waals que no permeten que els àtoms s'apropin tant. Les fletxes vermelles representen la distància entre els nuclis. La meitat d'aquesta distància és igual al radi atòmic. Com pots veure, tot i que els quatre àtoms tenen aproximadament la mateixa mida, el radi del gas noble és molt més gran que el radi dels altres àtoms. La comparació dels dos radis faria que els àtoms de gas noble semblin més grans, encara que no ho siguin. Incloure els radis de gas noble donaria a la gent una idea imprecisa de la mida dels àtoms de gas noble. Com que els àtoms de gas noble s'uneixen de manera diferent, els seus radis no es poden comparar amb els radis d'altres àtoms, de manera que no segueixen les tendències del radi atòmic.

Altres excepcions inclouen les sèries de lantànids i actínids a la part inferior de la taula periòdica. Aquests grups d'elements difereixen de gran part de la resta de la taula periòdica i no segueixen moltes tendències que els altres elements. Cap sèrie té una tendència clara del radi atòmic.

numpy linspace

Com podeu utilitzar aquesta informació?

Tot i que probablement no haureu de conèixer el radi atòmic de diversos elements en el vostre dia a dia, aquesta informació encara us pot ser útil si esteu estudiant química o un altre camp relacionat. Un cop entengueu cada tendència clau del període de radi atòmic, és més fàcil entendre altra informació sobre els elements.

Per exemple, podeu recordar que els gasos nobles són una excepció a les tendències del radi atòmic perquè tenen una capa d'electrons exterior completa. Aquestes capes d'electrons exteriors també fan que els gasos nobles siguin inerts i estables. Aquesta estabilitat pot ser útil. Per exemple, els globus s'omplen normalment d'heli, no d'hidrogen, perquè l'heli és molt més estable i, per tant, menys inflamable i més segur d'utilitzar.

També podeu utilitzar els radis atòmics per estimar com seran de reactius els diferents elements. Els àtoms amb radis més petits són més reactius que els àtoms amb radis més grans. Els halògens (del grup 17) tenen els radis mitjans més petits de la taula periòdica. El fluor té el radi atòmic més petit dels halògens (cosa que té sentit segons les tendències) i això el fa molt reactiu. Només afegir fluor a l'aigua produirà flames a mesura que el fluor es converteix en un gas.

Resum: Tendències periòdiques Radi atòmic

Hi ha dues tendències principals del radi atòmic. La primera tendència periòdica del radi atòmic és que els radis atòmics augmenten a mesura que es mou cap avall en un grup. Això es deu al blindatge electrònic. Quan s'afegeix una capa addicional, aquests nous electrons estan més lluny del nucli de l'àtom, la qual cosa augmenta el radi atòmic. La segona tendència periòdica del radi atòmic és que la mida atòmica disminueix movent-se d'esquerra a dreta durant un període perquè la càrrega positiva més forta de l'àtom a causa de tenir més protons atrau els electrons amb més força i els apropa al nucli, reduint la mida de l'àtom.

com imprimir java

Hi ha algunes excepcions a aquestes tendències, notablement els gasos nobles que no formen enllaços com ho fan la majoria dels altres àtoms, i les sèries de lantànids i actínids. Podeu utilitzar aquesta informació per entendre millor la taula periòdica, com s'uneixen els àtoms i per què determinats elements són més reactius que altres.

Que segueix?

Necessites repassar la teva química molecular?Revisió els diferents tipus d'hidrats , com funciona l'electronegativitat , i els usos (i limitacions) del model atòmic de Bohr.

Estàs fent química avançada i necessites ajuda?Tenim guies d'estudi per a AP Chem i IB Chemistry, així com una revisió general de Regents Chemistry per als estudiants de secundària de Nova York.

Submergir el dit del peu en el meravellós món de la bioquímica?Coneix els sis tipus d'enzims i la composició química dels nucleòtids.