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원자 반경 및 이온 반경

원자의 크기는 원자가 매우 작고 전자 쉘이 구형 쉘보다 구름에 가깝기 때문에 측정하기 쉬운 속성이 아닙니다. 원자 반경과 이온 반경은 가장 일반적인 원자 크기 측정 중 하나입니다. 원자력과 이온 반경의 정의, 그들 사이의 차이 및주기적인 테이블 트렌드의 정의는 다음과 같습니다.

원자 반경

원자 반경 중성 원자의 핵 중심에서 전자 쉘의 외부 경계까지의 평균 거리입니다. 분리 된 중성 원자의 경우, 원자 핵은 30 피코 미터 (1 조 미터)와 300 pm입니다. 가장 큰 원자는 세슘이고 가장 작은 원자는 헬륨입니다. 원자 크기의 대부분은 전자에서 나옵니다. 원자 반경은 원자 핵 (1 ~ 10 펨토 미터)의 반경보다 10,000 배 이상 더 큽니다. 다시 말하면, 원자 반경은 가시 광의 파장의 1 분의 1 미만 (400 ~ 700 nm).

전자 쉘의 가장자리는 잘 정의되지 않으므로 기준에 따라 각 원자마다 다른 값을 찾을 수 있습니다. 그러나 실제 숫자는 원자의 상대 크기만큼 중요하지 않습니다.

이온 반경

원자 반경은 중성 원자의 크기를 측정하는 반면 이온 반경 전기적으로 하전 된 원자의 크기를 측정합니다. 이온 반경은 이온 결정 내에서 원소의 모나토미 이온의 반경 또는 2 개의 결합 가스 원자 사이의 거리의 절반입니다. 이온 반경 값은 오후 31시에서 200시 이상입니다.

이온 반경은 고정 된 속성이 아니므로 요소의 이온 값은 조건에 따라 다릅니다. 조정 수와 스핀 상태는 이온 반경 측정에 영향을 미치는 주요 요인입니다. X- 선 결정학은 경험적 이온 반경 측정을 생성합니다. Pauling은 효과적인 핵 전하를 사용하여 이온 반경을 계산했습니다. 이온 반경의 표는 일반적으로 값을 결정하는 데 사용되는 방법을 나타냅니다.

주기적 테이블 트렌드

Electron Configuration은 주기성 테이블의 요소 구성을 결정하므로 원자 및 이온 반경은 주기성을 표시합니다 :

  • 원자력 및 이온 반경은 주기성 테이블의 그룹 또는 열로 이동하는 증가가 증가합니다. 원자가 전자 쉘을 얻기 때문입니다.
  • 원자 및 이온 반경은 일반적으로 주기성 테이블의주기 또는 행을 가로 질러 이동하는 것을 감소시킵니다. 이것은 점점 더 많은 양성자가 전자에 더 강한 인력을 가하여 더 단단히 끌어 당기기 때문입니다. 고귀한 가스는이 추세의 예외입니다. 크기 고귀한 가스 원자가 이전의 할로겐 원자보다 큽니다.

원자 반경 대 이온 반경

원자 반경과 이온 반경은 주기율표에서 동일한 경향을 따릅니다. 그러나, 이온 반경은 전하에 따라 요소의 원자 반경보다 크거나 작을 수있다. 이온 반경은 음전하에 따라 증가하고 양전하로 감소합니다.

  • 양이온 또는 양성 이온 :원자는 양이온을 형성 할 때 하나 이상의 전자를 잃어 이온을 중성 원자보다 작게 만듭니다. 금속은 일반적으로 양이온을 형성하므로 이온 반경은 원자 반경보다 작습니다.
  • 음이온 또는 음성 이온 :원자는 하나 이상의 전자를 얻기 위해 음이온을 형성하여 이온을 중성 원자보다 더 크게 만듭니다. 비금속은 종종 음이온을 형성하므로 이온 반경은 원자 반경보다 큰 경향이 있습니다. 이것은 특히 할로겐에게 눈에 띄는다.

원자 및 이온 반경 숙제 질문

학생들은 종종 원자와 이온 반경의 차이와주기적인 테이블 트렌드의 차이에 따라 원자와 이온의 크기를 주문해야합니다.

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예를 들어 :크기 증가 순서대로 종을 나열하십시오 :RB, RB, F, F, TE

원자와 이온의 크기를 주문하기 위해 알 필요는 없습니다. Rubidium 양이온이 Rubidium 원자보다 작다는 것을 알고 있습니다. 이온을 형성하기 위해 전자를 잃어야했기 때문입니다. 동시에, 당신은 루비듐이 전자를 잃어 버렸을 때 전자 쉘을 잃어 버렸다는 것을 알고 있습니다. 불소 음이온이 이온을 형성하기 위해 전자를 얻었 기 때문에 불소 원자보다 크다는 것을 알고 있습니다.

다음으로 주기율표를보고 요소의 원자의 상대 크기를 결정하십시오. 중성 텔루 리움은 기간에 걸쳐 움직일 때 원자 반경이 감소하기 때문에 중성 Rubidium 원자보다 작습니다. 그러나 Tellurium 원자는 추가 전자 쉘이 있기 때문에 Rubidium 양이온보다 큽니다.

모든 것을 정리하십시오 :

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기타 원자 반경 측정

원자 및 이온 반경이 ​​원자와 이온의 크기를 측정하는 유일한 방법은 아닙니다. 공유 반경, 반 데르 발스 반경, 금속 반경 및 보어 반경은 일부 상황에서 더 적합합니다. 이것은 원자의 크기가 화학적 결합 거동의 영향을 받기 때문입니다.

  • 공유 반경 :공유 반경은 다른 원자에 공유 결합 된 원소의 원자의 반경입니다. 분자에서 원자 핵 사이의 거리로 측정되는데, 여기서 원자 또는 공유 결합의 길이는 공유 반경의 합과 같아야합니다.
  • Van der waals 반경 :Van der Waals 반경은 동일한 분자에 결합 된 원소의 두 원자의 핵 사이의 최소 거리의 절반입니다.
  • 금속 반경 :금속 반경은 금속 결합에 의해 다른 원자에 연결된 원소의 원자의 반경입니다.
  • Bohr Radius :Bohr 반경은 Bohr 모델을 사용하여 계산 된 가장 낮은 에너지 전자 궤도의 반경입니다. 보르 반경은 단일 전자를 갖는 원자와 이온에 대해서만 계산됩니다.

이소 전자 이온

이소 전자 이온은 전자 구조와 동일한 수의 원자가 전자를 갖는 다른 원소의 양이온 또는 음이온이다. 예를 들어, K와 CA는 모두 [NE] 4S 전자 구성을 갖습니다. S 및 P는 모두 전자 구성으로서 1S 2S 2P 3S 3P를 갖는다. 등성 전자 성은 다른 원소의 이온 반경을 비교하고 전자 거동에 따라 특성을 예측하는 데 사용될 수 있습니다.

참조

  • Basdevant, J.-L.; Rich, J.; Spiro, M. (2005). “핵 물리학의 기본 사항” . 뛰는 것. ISBN 978-0-387-01672-6.
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  • 면, F. A.; Wilkinson, G. (1998). “ 고급 무기 화학” (5th ed.). 와일리. ISBN 978-0-471-84997-1.
  • Pauling, L. (1960). " 화학 결합의 본질" (제 3 판). 뉴욕 Ithaca :Cornell University Press.
  • Wasastjerna, J. A. (1923). “이온의 반경에”. Comm. Phys.-Math., Soc. 공상 과학. 펜 . 1 (38) :1–25.

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