원자는 전자, 중성자 및 양성자의 세 가지 주요 하위 원자 입자를 포함합니다. 동시에, 중성자와 양성자는 핵으로 알려진 원자의 중심에있는 영역 내부에 놓여있다. 전자는 원형 경로 에서이 핵 주위를 궤도로 뚫습니다. 원자 반경은 핵의 중심에서 핵에서 가장 큰 거리에있는 궤도까지의 총 거리를 나타냅니다. 이 블로그는 원자 반경과 그 특성에 대한 논의에 중점을 둡니다.
원자 반경 또는 원자 반경이란 무엇입니까?
원자 반경 정의 :원자 반경은 원자 핵의 중심 사이의 총 거리는 가장 바깥 쪽 궤도까지의 전자가 회전하고 있습니다.
화학 요소의 원자 반경은 원자의 핵에서 주변 전자 껍질의 경계까지 평균 거리는 정의됩니다. 원자 반경은 원의 반경과 비교 될 수 있으며, 여기서 핵은 원의 중심에 해당하는 반면, 가장 바깥 쪽 궤도는 원의 바깥 쪽 가장자리와 비교 될 수 있습니다. 전자의 가장 바깥 쪽 궤도의 위치에 대한 불확실성이 있기 때문에 원자 반경을 찾는 것은 어렵다.
원자 반경의 정확한 측정은 Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 얻을 수 있습니다. 원자 반경은 원자 형태의 결합 유형에 따라 다릅니다. 따라서, 원자는 고정 반경이없고, 반경은 원자가 형성되는 결합의 유형에 의존한다. 일반적으로, 나트륨 원자 반경은 227 pm이고, 알루미늄 원자 반경은 143 pm입니다.
결합 유형에 관한 원자 반경의 유형
결합의 유형에 따라 원자 형태의 원자 반경은 다음 세 가지 유형으로 나뉩니다.
- 이온 반경
- 공유 반경
- 금속 반경
공유 반경
공유 원자 반경 정의 :이것은 원자가 유사한 요소의 다른 원자와 공유 결합 될 때 측정되는 원자의 반경입니다. 공유 결합 된 원자 쌍 사이의 길이를 측정하여 결정할 수 있습니다. 쌍의 두 원자가 비슷하면 공유 반경은 결합의 총 길이의 절반과 동일합니다. 이것은 CI2 및 O2와 같은 일부 분자의 경우 간단하지만 경우에 따라 공유 반경은 이미 알려진 반경으로 원자의 결합 길이를 측정하여 추론해야합니다.
이온 반경
이온 원자 반경 정의 :이것은 이온 결합을 형성하는 원자 반경입니다. 원자 결합은 전자를 제한합니다. 이 때문에,이 이온 또는 원자에는 특정한 형태가 부족합니다. 이온 반경이 피코 미터 (PM) 또는 암스트롱 (Å)으로 측정되는 단위. 특징적인 이온 반경은 30-200 pm입니다. 하나의 이온 반경은 없습니다. 오히려 전자 스핀 상태, 조정 번호 및 기타 여러 요인에 따라 다릅니다. 조정 수가 증가함에 따라 이온의 크기가 증가합니다. 또한 스핀 상태가 낮은 전자보다 전자의 스핀 상태가 더 높은 이온의 경우 증가합니다. 이온의 전하를 고려할 때, 양으로 하전 된 이온은 음으로 하전 된 것보다 크기가 작습니다.
금속 반경
금속 원자 반경 정의 :이것은 금속 결합이 결합 될 때 원자가 형성되는 반경입니다. 금속 클러스터에서 인접한 원자 핵 사이의 거리의 절반과 동일합니다.
원자 반경과 관련된 다른 용어
van der waals 반경
우리는 원자에 결합되지 않은 원자 또는 서로 닿지 않는 분자 사이의 접촉 거리에서 반-웨이 알 반경을 결정할 수 있습니다.
BOHR RADIUS
Bohr 원자 모델은 에너지가 가장 낮은 전자 궤도의 반경을 예측했습니다. 이 반경은 단일 전자를 갖는 이온과 원자에만 적용됩니다. 예를 들어, 수소 원자. 원자의 Bohr 모델은 이제 더 이상 사용되지 않지만, Bohr가 언급했듯이 수소 원자의 반경은 여전히 필수 물리적 상수로 간주됩니다.
원자 반경의주기 추세
원자의 전자 쉘 수가 증가함에 따라 계속 커지고 있습니다. 따라서 주기율표에서 특정 그룹을 아래로 이동함에 따라 원자의 반경이 증가합니다. 따라서 바닥의 요소는 가장 큰 원자 반경을 갖습니다. 특정 기간 동안 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 동안 원자 크기는 일반적으로 감소합니다. 일반적으로, 원자의 반경은 우리가 기간을 가로 질러 움직이면서 주기율표에서 그룹을 아래로 이동하는 동안 증가하는 동안 감소합니다. 따라서, 가장 큰 원자 반경은 프란치움에 속하는 반면, 가장 낮은 것은 헬륨에 속합니다.
주기 테이블의 트렌드
행이나 기둥을 가로 질러 이동하거나 현대주기 테이블에서 그룹을 아래로 이동하는 동안 요소의 물리적 및 화학적 특성에서 많은 경향이 관찰 될 수 있습니다. 비금속 그룹을 아래로 내려 가면서 요소의 반응성은 계속 감소하는 동안 대표적인 요소 그룹을 내려 가면서 증가합니다.
두 원자를 결합함으로써, 두 원자 사이의 거리를 결정함으로써 원자 크기를 추정 할 수있다. 비금속 원소의 원자 크기를 측정하는 또 다른 방법은 두 원자에 걸쳐 단일 공유 결합을 형성 한 다음 그 사이의 거리를 측정하는 것입니다. 원소 원자의 결과 반경을 공유 반경이라고합니다. 금속 요소의 경우 반경을 금속 반경이라고합니다. 그것은 금속 결합에 의해 결합 된 두 개의 인접한 금속 이온의 핵 사이의 거리의 절반으로 정의 될 수있다.
우리는 X- 레이 또는 다른 분광법 기술로 원자의 원자 반경을 측정 할 수 있습니다. 주기율표에서 원자 반경의 변화는 고정 패턴을 따릅니다. 이 추세는 에너지 수준과 핵 전하를 고려하여 설명 할 수 있습니다.
일반적으로, 기간 내에 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 동안 원자 반경이 감소하는 반면, 그룹 아래로 이동하는 동안 동일하게 증가합니다. 이것은 요소 기간의 원자가 전자가 가장 바깥 쪽 쉘에서 동일하다는 사실 때문입니다. 우리가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때 같은 기간 내에 유효 핵 전하가 증가 할 때 원자 수가 증가합니다. 원자의 원자 반경은 매력의 증가로 인해 감소됩니다. 따라서 왼쪽의 요소는 가장 큰 원자 반경을 가지고 있으며 오른쪽에있는 요소는 가장 작은 원자 반경을 가지고 있습니다.
다음은 요소의 원자 반경에 영향을 미치는 주요 현상을 요약 한 표입니다.
| 팩터 | 원칙 | 로 증가합니다 | 경향 | 반경에 미치는 영향 |
| 핵 전하 | 전자의 핵에서 양성자 때문에 작용하는 매력적인 힘. | 원자 번호 | 기간 동안 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면 증가합니다. | 원자 반경이 감소합니다. |
| 전자 쉘 | 양자 역학. | 방위 및 주요 양자 수. | 기둥을 아래로 이동할 때 증가합니다. | 원자 반경이 감소합니다. |
| 방패 | 반발력은 가장 바깥 쪽 쉘의 전자의 내부 전자에 의해 영향을받습니다. | 내부 쉘의 전자 수. | 첫 번째 요인의 효과를 줄입니다. | 원자 반경이 증가합니다. |
