שתף:
נפח אטומי איך זה משתנה בטבלה המחזורית ובדוגמאות
ה נפח אטומי הוא ערך יחסי המציין את הקשר בין המסה הטוחנת של אלמנט וצפיפותו. אז, נפח זה תלוי בצפיפות של אלמנט, ואת הצפיפות תלוי בתורו על השלב ועל האופן שבו האטומים מסודרים בתוך זה.
כך נפח האטום עבור Z אלמנט אינו שווה בתוך שלב מובחן נוסף אשר מפגין בטמפרטורת חדר (נוזל, מוצק או גז), או כאשר חלק תרכובות מסוימות. לפיכך, נפח האטום של Z במתחם ZA שונה מזו של Z במתחם ZB.
למה? כדי להבין את זה, יש צורך להשוות אטומים עם, למשל, גולות. הגולות, כמו אלה הכחולות של הדימוי הנעלה, הגדירו היטב את גבול החומר שלהן, שנצפה בזכות פני השטח המבריקים. לעומת זאת, הגבול של האטומים הוא מפוזר, אם כי הם יכולים להיחשב כדורית מרחוק.
לכן, מה מקובע נקודה מעבר הגבול האטום היא אפס הסתברות למציאת אלקטרון, ואת הנקודה הזו יכולה להיות רחוקה או קרובה יותר לגרעין תלוי כמה אטומי שכני אינטראקציה סביב האטום בחשבון.
אינדקס
- 1 נפח אטומי ורדיוס
- נוסחה נוספת
- 3 כיצד משתנה הכרך האטומי בטבלה המחזורית?
- 3.1 כרכים אטומיים של מתכות מעבר
- 4 דוגמאות
- 4.1 דוגמה 1
- 4.2 דוגמה 2
- 5 הפניות
נפח אטומי ורדיוס
על ידי אינטראקציה של שני אטומים H במולקולה H2, את מיקומם של גרעיניהם מוגדרים כמו גם את המרחקים ביניהם (מרחקים גרעיני). אם שני האטומים הם כדוריים, הרדיוס הוא המרחק בין הגרעין לבין הגבול המפוזר:
בתמונה העליונה ניתן לראות כיצד ההסתברות למציאת אלקטרון יורדת ככל שהיא מתרחקת מהגרעין. חלוקת המרחק הגרעיני בין שני, רדיוס אטומי מתקבל. הבא, בהנחה גיאומטריה כדורית עבור אטומים, אנו משתמשים בנוסחה כדי לחשב את עוצמת הקול של כדור:
V = (4/3) (Pi) r3
בביטוי זה r הוא רדיוס אטומי שנקבע עבור מולקולת H2. הערך של V המחושב בשיטה לא מדויקת זו יכול להשתנות אם, למשל, הוא נחשב H2 במצב נוזלי או מתכתי. עם זאת, שיטה זו היא לא מדויקת מאוד, כי הצורות של האטומים הם רחוקים מן התחום האידיאלי האינטראקציות שלהם.
כדי לקבוע את הכמויות האטומיות של מוצקים, משתנים רבים לגבי ההסדר נלקחים בחשבון, והם מתקבלים על ידי מחקרים עקיפה רנטגן..
נוסחה נוספת
המסה הטוחנת מבטאת את כמות החומר שיש לה שומה אחת של אטומים של יסוד כימי.
היחידות שלה הן g / mol. מצד שני, הצפיפות היא נפח התופס גרם אחד של האלמנט: g / mL. בגלל היחידות של נפח אטומי הם מ"ל / מול, אתה צריך לשחק עם המשתנים כדי להגיע ליחידות הרצוי:
(g / mol) (מ"ל / גרם) = מ"ל / מול
או מה זה אותו דבר:
(מסה טוחנת) (1 / D) = V
(מסה טוחנת / D) = V
לפיכך, ניתן לחשב בקלות את נפח השומה האחת של אטומים של אלמנט; בעוד עם הנוסחה של נפח כדורית נפח של אטום בודדים מחושב. כדי להגיע לערך זה מהראשון, נדרשת המרה באמצעות מספר אבוגדרו (6.02 · 10).-23).
כיצד משתנה הכרך האטומי בטבלה המחזורית?
אם האטומים נחשבים כדוריים, אז וריאציה שלהם יהיה זהה הנצפים רדיום אטומי. בתמונה העליונה, המציגה את האלמנטים הייצוגיים, מתואר כי מימין לשמאל ננס הגמדים; במקום זאת, מלמעלה למטה הם נעשים גדולים יותר.
הסיבה לכך היא כי באותה תקופה הגרעין משלבת פרוטונים כפי שהוא זז ימינה. פרוטונים אלה מפעילים כוח אטרקטיבי על האלקטרונים החיצוניים, אשר מרגישים חיוב גרעיני יעיל Zef, פחות מאשר תשלום הגרעין בפועל Z.
האלקטרונים של השכבות הפנימיות דוחים את אלה של השכבה החיצונית, ומפחיתים את השפעת הגרעין על אלה; זה ידוע בשם אפקט המסך. באותה תקופה אפקט המסך מצליח לקזז את מספר גדל של פרוטונים, אלקטרונים, כך השכבה הפנימית לא למנוע התכווצות של אטומים.
עם זאת, על ידי ירידה לתוך קבוצה, רמות אנרגיה חדשות מופעלות, המאפשרים אלקטרונים למסלול רחוק יותר מן הגרעין. כמו כן, מספר האלקטרונים בשכבה הפנימית גדל, אשר השפעות המגן שלה מתחיל להיות מופחת אם הגרעין מוסיף פרוטונים שוב.
מסיבות אלה הוא מעריך כי קבוצת 1A יש אטומי bulkiest, בניגוד 8A אטום קבוצה הקטן (או 18), הגז האציל.
כרכים אטומיים של מתכות מעבר
האטומים של מתכות המעבר משלבים אלקטרונים אל האורביטלים הפנימיים ד. עלייה זו של אפקט המסך, כמו גם את המטען הגרעיני האמיתי Z, בוטלו כמעט באופן שווה, כך האטומים שלהם לשמור על גודל דומה באותה תקופה.
במילים אחרות: בתקופה אחת, מתכות המעבר מפגינים כמויות אטומיות דומות. עם זאת, הבדלים קטנים אלה הם משמעותיים מאוד כאשר הגדרת גבישים מתכתיים (כאילו היו גולות מתכתי).
דוגמאות
שתי נוסחאות מתמטיות זמינות לחישוב הנפח האטומי של אלמנט, כל אחת עם הדוגמאות המתאימות.
דוגמה 1
בהתחשב רדיוס אטומית של מימן -37 (1 picometer = 10-12מ ') - ואת צזיום -265 pm, לחשב את הכרכים האטומיים שלה.
באמצעות הנוסחה של נפח כדורית, לאחר מכן יש לנו:
אשרח= (4/3) (3.14) (37:00)3= 212.073
אשרCs= (4/3) (3.14) (265)3= 77912297,67 pm3
עם זאת, הכרכים האלה לידי ביטוי בפירומטרים מופרזים, ולכן הם הופכים ליחידות של אנגסטרומים, הכפלת אותם על ידי גורם ההמרה (1Å / 100pm)3You
(212.073) (1Å / 100pm)3= 2.1207 × 10-4 Å3
(77912297,67 pm3) (1Å / 100pm)3= 77,912 Å3
לכן, ההבדלים בגודל בין האטום הקטן של H לבין האטום מגושם של Cs להישאר ברורים מבחינה מספרית. יש לזכור כי חישובים אלה הם רק קירוב תחת הטענה כי האטום הוא כדורית לחלוטין, אשר נודדת אל מול המציאות.
דוגמה 2
הצפיפות של זהב טהור הוא 19.32 גרם / מ"ל ואת המסה הטוחנת שלה הוא 196.97 g / mol. החלת הנוסחה M / D כדי לחשב את עוצמת הקול של שומה אחת של אטומי זהב יש את הדברים הבאים:
אשרAu= (196.97 g / mol) / (19.32 גרם / מ"ל) = 10.19 מ"ל / מול
כלומר, כי 1 שומה של אטומי זהב תופסת 10.19 מ"ל, אבל מה נפח עושה אטום זהב תופסים במיוחד? ואיך להביע את זה ביחידות של פי.אם3? עבור זה פשוט פשוט להחיל את גורמי ההמרה הבאים:
(10.19 מ"ל / מול) · (mol / 6.02 · 10)-23 אטומים) · (1 מ '/ 100 ס"מ)3· (1 אחה"צ / 10)-12m)3= 16,92 · 106 בערב3
מצד שני, רדיוס האטום של זהב הוא 166. אם תשווה את שני הכרכים - האחד המתקבל בשיטה הקודמת והמחושב שחושב על פי הנוסחה של הכרך הספרי - תגלה שאין להם אותו ערך:
אשרAu= (4/3) (3.14) (166)3= 19.15 · 106 בערב3
איזה משני הוא הקרוב ביותר לערך המקובל? אחד כי הוא הקרוב ביותר לתוצאות הניסוי שהושג על ידי רנטגן עקיפה של המבנה הגבישי של זהב.
הפניות
- הלמנשטיין, אן מארי, Ph.D. (דצמבר 09, 2017). הגדרת עוצמת קול אטומית. ב -6 ביוני 2018, מתוך: thinkco.com
- מייפייר, אנדרו. (13 במרץ 2018). כיצד לחשב את עוצמת הקול של אטום. Scinencing. ב -6 ביוני 2018, מתוך: sciencing.com
- Wiki ילדים בע"מ (2018). לותר מאייר אטומית נפח curves. ב -6 ביוני 2018, מתוך: wonderwhizkids.com
- לומן מגמות תקופתיות: רדיוס אטומי. ב -6 ביוני 2018, מתוך: courses.lumenlearning.com
- קמילו דרפיך. נפח וצפיפות אטומית. ב -6 ביוני 2018, מתוך: es-puraquimica.weebly.com
- ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. כימיה (8th ed.). CENGAGE למידה, עמ '222-224.
- קרן CK-12. (22 בפברואר 2010). גודל אטומי השוואתי. [איור] ב -6 ביוני 2018, מתוך: commons.wikimedia.org
- קרן CK-12. (22 בפברואר 2010). רדיוס אטומי של H2. [איור] ב -6 ביוני 2018, מתוך: commons.wikimedia.org