تعريف واتجاه الشعاع الذري

نصف القطر الذري هو مصطلح يستخدم لوصف حجم ذرة. ومع ذلك ، لا يوجد تعريف موحد لهذه القيمة. قد يشير الشعاع الذري إلى نصف القطر الأيوني, نصف قطر التساهميأو نصف القطر المعدني أو نصف قطر فان دير والز.

بغض النظر عن المعايير التي تستخدمها لوصف نصف القطر الذري ، فإن حجم الذرة يعتمد على مدى بعدها إلكترونات تمديد. نصف القطر الذري ل جزء يميل إلى زيادة أبعد تذهب في جزءمجموعة. ذلك لأن الإلكترونات تصبح معبأة بإحكام أكثر عندما تتحرك عبر الجدول الدوريلذا في حين أن هناك المزيد من الإلكترونات لعناصر زيادة العدد الذري ، قد ينخفض ​​نصف القطر الذري. نصف القطر الذري يتحرك لأسفل فترة العنصر أو يميل العمود إلى الزيادة لأنه يتم إضافة غلاف إلكتروني إضافي لكل صف جديد. بشكل عام ، توجد الذرات الأكبر في الجانب الأيسر السفلي من الجدول الدوري.

نصف القطر الذري والأيوني هو نفسه لذرات العناصر المحايدة ، مثل الأرجون والكريبتون والنيون. ومع ذلك ، فإن العديد من ذرات العناصر أكثر استقرارًا من الأيونات الذرية. إذا فقدت الذرة إلكترونها الخارجي ، فإنها تصبح كاتيون أو أيون موجب الشحنة. تتضمن الأمثلة K

في المقابل ، تكون بعض الذرات أكثر استقرارًا إذا اكتسبت إلكترونًا واحدًا أو أكثر ، مكونة أنيون أو أيون ذري سالب. تتضمن الأمثلة Cl^- و F^-. نظرًا لعدم إضافة غلاف إلكتروني آخر ، فإن اختلاف الحجم بين نصف القطر الذري ونصف القطر الأيوني لأنيون ليس مثل الكاتيون. نصف القطر الأيوني الأيوني هو نفسه أو أكبر قليلاً من نصف القطر الذري.

بشكل عام ، فإن اتجاه نصف القطر الأيوني هو نفسه بالنسبة إلى نصف القطر الذري: زيادة في الحجم يتحرك عبر ويقلل من التحرك إلى أسفل الجدول الدوري. ومع ذلك ، من الصعب قياس نصف القطر الأيوني ، ليس أقلها لأن الأيونات الذرية المشحونة تتنافر.

لا يمكنك وضع الذرات تحت المجهر العادي قياس حجمها—على الرغم من أنه يمكنك "نوعًا ما" تفعل ذلك باستخدام مجهر القوة الذرية. أيضا ، الذرات لا تجلس ثابتة للفحص. هم باستمرار في الحركة. وبالتالي ، فإن أي قياس لنصف القطر الذري (أو الأيوني) هو تقدير يحتوي على هامش خطأ كبير. يتم قياس نصف القطر الذري بناءً على المسافة بين نوى ذرتين بالكاد تلامس بعضهما البعض ، مما يعني أن الأصداف الإلكترونية للذرتين تلامس بعضها البعض فقط. هذا القطر بين الذرات مقسوم على اثنين لإعطاء نصف القطر. ومع ذلك ، من المهم ألا تشترك الذرتان في رابطة كيميائية (على سبيل المثال ، O₂، ح₂) لأن الرابطة تدل على تداخل الأصداف الإلكترونية أو الغلاف الخارجي المشترك.

عادة ما يكون نصف القطر الذري للذرات المذكورة في الأدبيات بيانات تجريبية مأخوذة من البلورات. بالنسبة للعناصر الأحدث ، فإن نصف القطر الذري هو قيم نظرية أو محسوبة ، بناءً على الحجم المحتمل للأغلفة الإلكترونية.

مقياس البيكومتر هو 1 تريليون من المتر.

• يبلغ نصف القطر الذري لذرة الهيدروجين حوالي 53 بيكومتر.
• يبلغ نصف القطر الذري لذرة حديد حوالي 156 بيكومتر.
• أكبر ذرة تم قياسها هي السيزيوم ، التي يبلغ نصف قطرها حوالي 298 ميكرومتر.