Dalelių dydžiai dažnai lemia kristalų struktūros tipą ir yra svarbūs norint suprasti daugelio cheminių reakcijų atsiradimą. Atomų, jonų ir molekulių dydį lemia valentiniai elektronai. Šio klausimo supratimo pagrindas – orbitos spindulių kitimo modeliai – pateikti poskyryje. 2.4. Atomas neturi ribų, o jo dydis yra santykinė vertė. Nepaisant to, laisvo atomo dydį galima apibūdinti pagal jo orbitos spindulį. Tačiau praktinis susidomėjimas paprastai yra medžiagos sudėties atomai ir jonai (molekulėje, polimere, skystyje ar kietoje formoje), o ne laisvieji. Kadangi laisvo ir surišto atomo būsenos labai skiriasi (ir, svarbiausia, jų energija), turi skirtis ir dydžiai.
Surištiems atomams taip pat galite įvesti kiekius, apibūdinančius jų dydį. Nors surištų atomų elektronų debesys gali labai skirtis nuo sferinių, atomų dydžiai paprastai apibūdinami efektyvus (matyt) spinduliai .
To paties elemento atomų dydžiai labai priklauso nuo to, kokio cheminio junginio sudėtis ir kokio tipo ryšys atomas turi. Pavyzdžiui, vandenilio atveju pusė tarpatominio atstumo H 2 molekulėje yra 0,74/2 = 0,37 Å, o metaliniame vandenilyje spindulio reikšmė yra 0,46 Å. Todėl jie pabrėžia kovalentiniai, joniniai, metaliniai ir van der Waals spinduliai . Paprastai efektyviųjų spindulių sąvokose tarpatominiai atstumai (tiksliau, tarpbranduoliniai atstumai) laikomi dviejų gretimų atomų spindulių suma, laikant atomus nesuspaudžiamomis sferomis. Esant patikimiems ir tiksliems eksperimentiniams duomenims apie tarpatominius atstumus (o tokie duomenys jau seniai buvo prieinami ir apie molekules, ir apie kristalus tūkstantųjų angstromo tikslumu), lieka viena problema nustatyti kiekvieno atomo spindulį – kaip. paskirstyti tarpatominį atstumą tarp dviejų atomų . Akivaizdu, kad šią problemą galima vienareikšmiškai išspręsti tik įvedus papildomus nepriklausomus duomenis ar prielaidas.
Darbo pabaiga -
Ši tema priklauso skyriui:
Cheminio ryšio savybės
Svetainėje parašyta: "cheminių jungčių savybės".
Jei jums reikia papildomos medžiagos šia tema arba neradote to, ko ieškojote, rekomenduojame pasinaudoti paieška mūsų darbų duomenų bazėje:
Ką darysime su gauta medžiaga:
Jei ši medžiaga jums buvo naudinga, galite ją išsaugoti savo puslapyje socialiniuose tinkluose:
| Tviteryje |
Visos temos šiame skyriuje:
Kovalentiniai spinduliai
Akivaizdžiausia situacija yra su kovalentiniais spinduliais atomams, kurie sudaro nepolines dviatomes molekules. Tokiais atvejais kovalentinis spindulys yra lygiai pusė tarpatominio atstumo
Jonų spinduliai
Kadangi pagal n. u. Sunku stebėti molekules su joniniais ryšiais ir tuo pačiu metu žinoma daug junginių, kurie sudaro joninius kristalus, tada kalbant apie joninius spindulius,
Metaliniai spinduliai
Nustatyti metalo spindulius savaime nėra problema – užtenka išmatuoti tarpbranduolinį atstumą atitinkamame metale ir padalyti per pusę. Lentelėje 20 yra kai kurie met
Vander Waals spinduliai
Van der Waals spindulius galima nustatyti matuojant atstumus tarp atomų kristale, kai tarp jų nėra cheminio ryšio. Kitaip tariant, atomai priklauso skirtingoms molekulėms
Savęs patikrinimo klausimai
1. Kas yra orbitos ir efektyvieji spinduliai? 2. Kuo skiriasi granulės spindulys nuo atomo ar jono? 3. Kokiais atvejais kovalentinis spindulys lygus pusei ilgio?
Efektyvūs atominiai krūviai
Susidarius cheminiam ryšiui, vyksta elektronų tankio persiskirstymas, o esant poliniam ryšiui, atomai pasikrauna elektra. Šie mokesčiai vadinami veiksmingais. Jie yra hara
Efektyvūs kai kurių joninių kristalų krūviai
Medžiaga CsF CsCl NaF NaCl LiF LiCl LiI DEO 3.3
Efektyvūs atomų krūviai oksiduose (pagal N. S. Akhmetovą)
Oksidas Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO
Savęs patikrinimo klausimai
1. Koks yra efektyvusis atomo krūvis? 2. Ar efektyvusis krūvis gali viršyti (absoliučia verte) atomo oksidacijos būseną? 3. Koks yra jungties joniškumo laipsnis? 4. K
Valencija
Apskritai valentingumas apibūdina elemento atomų gebėjimą sudaryti junginius, turinčius tam tikrą sudėtį (tam tikrus skirtingų elementų kiekių junginyje santykius). Dažnai į
Savęs patikrinimo klausimai
1. Apibrėžkite sąvokas: oksidacijos laipsnis; kovalentiškumas; koordinavimo numeris; sterinis numeris. 2. Nustatykite kovalentiškumą, oksidacijos laipsnį ir CN: H2S; H
Bendravimo energija
Energijos kiekis yra svarbiausia jungties charakteristika, lemianti medžiagų atsparumą karščiui, apšvietimui, mechaniniam įtempimui ir reakcijai su kitomis medžiagomis[†]. Yra įvairių būdų
Dviatominių molekulių surišimo energijos dujose (N. N. Pavlovas)
Molekulė H2 Li2 Na2 K2 F2 Cl2
Savęs patikrinimo klausimai
1. Numatykite C–N jungties energijos pokytį eilutėse Н3СNН2, Н2СНН, НННН. 2. Numatykite rišimosi energijos kitimą eilutėse O2, S2, Se2
Cheminis surišimas ir periodinė elementų lentelė
Panagrinėkime kai kurių paprastų medžiagų ir paprasčiausių junginių sandaros ir savybių dėsningumus, nulemtus jų atomų elektroninės sandaros. Tauriųjų dujų atomai (VIIIA grupė) yra visiškai
Paprastų VIA grupės medžiagų tarpatominių atstumų pokyčiai
Medžiaga Atstumas tarp atomų, Å molekulių viduje tarp molekulių skirtumas S
Papildomas
3. Bendroji chemija / red. E. M. Sokolovskaja. M.: Maskvos valstybinio universiteto leidykla, 1989. 4. Ugai Ya. O. Bendroji chemija. M.: Aukščiau. mokykla, 1984. 5. Tas pats. Bendroji ir neorganinė chemija. M..
Dar prieš tai, kai kvantinės mechanikos metodais buvo pakankamai tiksliai apskaičiuotos daugiaelektroninių atomų savybės, informacija apie jų struktūrą buvo gauta eksperimentiškai tiriant cheminius junginius, pirmiausia kristalinius. Tačiau visiškas laisvųjų atomų ir atomų savybių sutapimas kristale neįvyko ir to negalima reikalauti. Atvirkščiai, kai atomas pereina iš laisvos būsenos į surištą, natūraliai pasikeičia visos jo savybės. Panagrinėkime priežastis, kodėl atsiranda toks natūralus skirtumas, taip pat atomų savybes, kurios aptinkamos tyrinėjant kristalą. Jų palyginimas su originaliais, imant tam tikrą lyginimo lygį, suteikia daug prasmingos informacijos apie cheminio ryšio pobūdį ir kristalo savybes.
2. EFEKTYVIUS ATOMŲ IR JONŲ RADIUS
A. Atominiai spinduliai
Po M. Laue atradimo (1912) per ateinančius kelerius metus dešimtims kristalų, daugiausia mineralų ir metalų, buvo atlikta rentgeno spindulių difrakcijos analizė. Turėdamas maždaug šimtą tarpatominių atstumų reikšmių, V. L. Braggas sugebėjo nustatyti atskirų atomų dydžius kristale jau 1920 m. Metodas atomų spinduliams nustatyti paprastose medžiagose, pavyzdžiui, metaluose, yra labai paprastas: trumpiausią tarpatominį atstumą reikia padalyti per pusę. Braggas išplėtė šį metodą kitais atvejais, įvertindamas, kad sieros atomo spindulys yra pusė tarpatominio S-S atstumo pirite FeS2 (rs = 2,05/2 = 1,02 Å). Tada buvo galima apskaičiuoti „išilgai grandinės“ kitų atomų spindulius (Zn iš ZnS, O iš ZnO ir kt.). Iš viso Braggas tokiu būdu nustatė maždaug 40 atomų dydžius, o tai buvo pagrindas daugeliui palyginimų. Taigi paaiškėjo, kad Braggo sistemoje elektronneigiamų atomų dydžiai (r p = 0,67; r o = 0,65; r Cl =1,05; r s =l,02 Å) yra žymiai mažesni, palyginti su elektroteigiamų elementų dydžiais (r Na = 1,77; r Mg = 1,42; r Sr = 1,95 Å ir tt). Tai prieštaravo Kosselio joniniam modeliui, pagal kurį elektronai yra atskiriami nuo katijono ir perkeliami į anijoną, todėl jis tampa didesnis. Taigi Na+ F- kristale, susidedančiame iš dviejų į neoną panašių jonų, Na+ jonas, kurio branduolio krūvis yra +11
būti mažesnis už F- joną su branduolio krūviu + 9. Todėl ilgą laiką teko atsisakyti Brago spindulio sistemos naudojimo kaip universaliosios.
Į šią mintį buvo kreiptasi po daugelio metų, kai paaiškėjo, kad cheminių jungčių susidarymo mechanizmas yra toks pat ir visais atvejais atitinka maksimalaus persidengimo principas Slaterio-Paulingo valentinių apvalkalų elektronų tankiai. Tai reiškia, kad galime tikėtis, kad atomų spinduliai turėtų būti artimi atomų orbitos spinduliams r0, kurie tiksliai matuoja atstumą nuo branduolio iki maksimalaus valentinio apvalkalo elektronų tankio. Iš tiesų, Na atomo Brago spindulys 1,77 Å yra artimas jo orbitos spinduliui (1,71 Å), Al spindulys 1,35 Å yra beveik lygus orbitiniam spinduliui (1,31 Å), S spindulys yra šiek tiek didesnis nei orbitos spindulys ( atitinkamai 1,02 ir 0,81 Å). Pasinaudojęs teorinių r 0 skaičiavimų, kurie buvo baigti iki 1964 m., rezultatais, taip pat tarpatominiais atstumais, išmatuotais 1200 įvairių tipų kristalų, J. Slateris sukonstravo savo atominių spindulių sistemą. Paaiškėjo, kad jie yra labai arti Braggo spindulių (vidutinis nuokrypis yra tik 0,03 Å).
Pagal fizikinę jų išvedimo reikšmę atominiai spinduliai pirmiausia turėtų būti naudojami tais atvejais, kai atomai yra tarpusavyje susiję kovalentiniu arba metaliniu ryšiu.
B. Joniniai spinduliai. Pagrindinių joninių spindulių taksonomijų išvedimas
Elektronų tankio pasiskirstymas iš esmės joniniuose kristaluose neabejotinai skiriasi nuo kovalentinių ar metalinių kristalų, būtent jam būdingas persidengimo tankio poslinkis į labiau elektronegatyvų atomą, taip pat minimalus elektronų tankis išilgai jungties. linija. Logiška šį minimumą laikyti atskirų jonų sąlyčio sritimi ir bandyti nustatyti jų spindulį kaip atstumą nuo branduolio iki nurodyto minimumo.
Įprastas rentgeno spindulių difrakcijos analizės rezultatas yra kristalo atomų koordinatės, tai yra duomenys apie tarpatominius atstumus, kuriuos vėliau reikia kažkaip padalyti į atskirų jonų dalis. Iš šių eksperimentinių duomenų galima gauti tik informaciją apie atomų ar jonų dydžių skirtumus ir jų pastovumo laipsnį tam tikroje junginių grupėje. Išimtis yra homoatominiai junginiai, t.y. paprastų medžiagų kristalai, kuriems atominio spindulio nustatymo problema išspręsta paprastai (žr. ankstesnį skyrių). Ir į
Bendru atveju, turint tik eksperimentinių duomenų apie tarpatominius atstumus sumą, neįmanoma rasti būdo, kaip juos suskirstyti į atskirų jonų indėlius – joninius spindulius. Norėdami tai padaryti, turite žinoti bent vieno jono spindulį arba jonų spindulių santykį bent viename kristale. Todėl 20-ajame dešimtmetyje, kai paaiškėjo, kad Brago spindulio sistema neatitinka akivaizdžių joninio modelio reikalavimų, atsirado tokio skirstymo kriterijai, remiantis kai kuriomis teorinėmis ar pusiau empirinėmis prielaidomis.
Pirmasis laike buvo A. Lande (1920) pasiūlytas kriterijus. Jis pasiūlė, kad kristaluose su dideliais anijonais ir mažais katijonais tarp pirmųjų turėtų būti tiesioginis kontaktas, ty atrodo, kad katijonai pradeda šiek tiek „kabėti“ didelėje tuštumoje tarp anijonų. Šią prielaidą iš tiesų patvirtina tarpatominių atstumų (Å) palyginimas, pavyzdžiui, šiose NaCl tipo struktūros Mg ir Mn junginių porose: MgO 2,10; MnO 2,24; ∆ = 0,14; MgS 2,60; MnS 2,61; ∆ = 0,01; MgSe 2,73; MnSe 2,73; ∆ = 0,00. Iš ∆ verčių matyti, kad net sulfidų, o dar labiau Mg ir Mn selenidų, tarpatominiai atstumai yra beveik vienodi. Tai reiškia, kad katijonų dydis nustoja turėti įtakos ląstelės periodui, kurį valdo tik anijonų ir anijonų atstumas, lygus R 2 . Iš čia lengva apskaičiuoti anijono spindulį kaip pusę šio atstumo: mūsų pavyzdyje r (S2- ) = l,83 Å, r (Se2- ) = 1,93 Å. Šių verčių visiškai pakanka, kad iš tam tikro tarpatominių atstumų rinkinio būtų galima gauti visą jonų spindulių sistemą.
1926 metais V. M. Goldshmidtas šiems tikslams panaudojo suomių mokslininko Vasashernos duomenis, kurie pastebėtus tarpatominius atstumus kristaluose padalijo proporcingai elektroninės jonų konfigūracijos lūžio santykiui. Vazasherna nustatė, kad O2- spindulys yra 1,32 Å, o F- spindulys yra 1,33 Å. Goldschmidtui šių duomenų pakako, kad būtų gauta visa jonų spindulių sistema, kuri vėliau buvo keletą kartų papildyta ir patobulinta. Pagrįstiausia ir detaliausia sistema yra R. Shannon ir C. Pruitt (1970) (1-9 priedas).
Beveik kartu su Goldschmidtu ir nepriklausomai nuo jo L. Paulingas (1927) sukūrė kitokį jonų spindulių įvertinimo metodą. Jis pasiūlė, kad kristaluose, tokiuose kaip Na+ F-, K+ Cl-, Rb+ Br-, Cs+ I-, sudarytuose iš izoelektroninių jonų, panašių į tas pačias inertines dujas (atitinkamai Ne, Ar, Xe ir Kr), spinduliai
katijonas ir anijonas turi būti atvirkščiai proporcingi veiksmingiesiems branduolio krūviams, veikiantiems išorinius elektronų apvalkalus.
Ryžiai. 48. Periodinė atominių (1) ir joninių (2) spindulių priklausomybė nuo elemento Z atominio skaičiaus.
Visų pagrindinių joninių spindulių sistemų glaudus sutapimas, pagrįstas nepriklausomais Goldschmidto, Paulingo ir Lande kriterijais, pasirodė puikus. Praėjusio amžiaus pabaigoje, 1987 m., Paulingas prisiminė, kad, pavyzdžiui, 1920 m. Lande nustatė I jono spindulio reikšmę 2,14 Å, po trejų metų Vazašerna šio spindulio reikšmę nustatė kaip 2,19 Å ir net po to po ketverių metų jis pats rado tarpinę 2,16 Å vertę. Šis sutapimas nepaliko didelio įspūdžio amžininkams ir vėlesnėms mokslininkų kartoms, dėl ko ilgainiui kilo mintis, kad „jono spindulio“ sąvoka atspindi kažkokią objektyvią tikrovę. A.E.Fersmano teiginys tebėra teisingas: „...kad ir kaip žvelgtume į fizikinę jonų spindulių reikšmę... jie turi didžiulę praktinę reikšmę kaip dydžiai, kuriuos galima lengvai ir paprastai valdyti tiek kristalų chemijoje, tiek geochemijoje“. Iš tiesų, turint šimtų eilės dydžių rinkinį – cheminių elementų skaičių – galima apytiksliai numatyti daugybę tūkstančių tarpatominių atstumų, jų skirtumų ar santykių. Dėl
Kristalų chemijoje ši aplinkybė radikaliai palengvina eksperimentinių duomenų analizę ir suteikia galimybę sutirštinti milžinišką informaciją.
Fig. 48 paveiksle parodyta periodinė atominio ir joninio (CN = 6) spindulių priklausomybė nuo elemento atominio skaičiaus. Vienas iš būdingiausių šios priklausomybės požymių yra katijonų dydžio mažėjimas nuo kiekvieno periodo pradžios iki pabaigos. Staigus jonų dydžių kritimas nuo mažavalenčių (šarminių metalų) iki stipriai įkrautų (N5+, Cr6+ ir kt.) sutrinka tik pereinamųjų metalų šeimose, kur spindulių mažėjimas vyksta lėčiau. Ilgalaikį laipsnišką TR3+ lantanido jonų spindulių mažėjimą pavadino V. M. Goldshmidt lantanido suspaudimas: sunkiųjų lantanidų (Lu3+) spinduliai yra beveik 0,2 Å mažesni už lengvųjų (La3+). Y3+ jono dydis pasirodo identiškas Ho3+ spinduliui, ty geometrinėmis savybėmis jis artimesnis sunkiajam TR, todėl kartais vadinama „itrio“ grupe, priešingai nei lengvesni „cerio“ grupės lantanidai. .
Pagrindinė lantanido suspaudimo reikšmė yra ta, kad VI laikotarpio elementai atrodo labai artimi jų V periodo atitikmenims. Taigi Hf4+ yra 0,02 Å mažesnis už Zr4+, W6+ yra 0,01 Å didesnis nei Mo6+, Ta5+ ir Nb5+ yra beveik tokio pat dydžio. Šis efektas taip pat priartina sunkiųjų platinoidų (Os, Ir, Pt) dydžius prie lengvesnių (Ru, Rh, Pd), Au ir Ag ir kt. Jis vaidina didelį vaidmenį šių elementų izomorfizme.
Atidžiai pažvelgus į pav. 48, skaitytojas gali lengvai pastebėti, kad daugeliu atvejų joninio spindulio kreivės eiga, atrodo, kartoja panašią atominio spindulio kreivės eigą, o pirmoji slenka žemyn, palyginti su pastarąja. Iš tiesų, pasak J. Slaterio (1964), nors atominis ir joninis spinduliai matuoja visiškai skirtingus dalykus, tarp jų nėra jokio prieštaravimo. Sakydamas „įvairūs dalykai“, jis turėjo omenyje, kad atominiai spinduliai yra atstumai nuo branduolio iki didžiausio artimiausių kaimynų elektronų tankio persidengimo, o joniniai spinduliai, priešingai, iki mažiausio elektronų tankio išilgai ryšio linijos. Tačiau, nepaisant to, abi spindulių serijos yra tinkamos apytiksliai nustatyti tarpatominius atstumus įvairių tipų kristaluose, nes elektroteigiamų atomų spinduliai yra maždaug 0,85 ± 0,10 Å didesni už atitinkamų katijonų joninius spindulius, o elektronneigiamų – atomai yra tiek pat mažesni už jų joninius spindulius: r at. – r katė. ≈ r an. - žiurkė. ≈ 0,85 Å. Taigi aišku, kad atominių ir joninių spindulių suma už
kiekvienai nurodytai elementų porai turėtų būti beveik vienodi. Pavyzdžiui, Na+ ir Cl- jonų spindulių suma yra 1,02+1,81 = 2,83 Å, o Na atominių spindulių suma
ir Cl: 1,80 + 1,00 = 2,80 Å.
Norėdami teisingai naudoti joninio spindulio sistemą, turite atsiminti šias pagrindines taisykles.
Pirma, kaip buvo pažymėta seniai, jono spindulys priklauso nuo koordinavimo skaičiaus: kuo didesnis koordinavimo skaičius, tuo didesnis jono spindulys. Jei lentelėse nurodytas standartinis jonų spindulys, kai CN = 6, tai kitiems CN reikėtų įvesti apytiksles pataisas: padidinkite spindulį keliais procentais, jei CN > 6, ir sumažinkite keliais procentais, jei CN< 6.
Jono spindulys labai priklauso nuo jo krūvio. Katijono krūviui didėjant, jis pastebimai mažėja. Taigi Mn2+ lygus 0,97 (CN = 6), Mn4+ - 0,68 (CN = 6),
Mn6+ - 0,41 (CN = 4) ir Mn7+ - 0,40 Å (CN = 4).
1-9 priede nurodytos dvi pereinamųjų metalų jonų jonų spindulių verčių serijos – didelio sukimosi (hs) ir žemo sukimosi (ns) būsenose. Fig. 49, a ir 49, b rodo empirinius dvi- ir trivalenčių 3d elementų spindulius oktaedrinei koordinacijai žemo sukimosi (apatinė kreivė) ir didelio sukimosi (viršutinė kreivė) būsenose.
Ryžiai. 49. IV periodo pereinamųjų elementų efektyvieji joniniai spinduliai: a - dvivalentis, b - trivalentis, q - d-elektronų skaičius. Tušti apskritimai reiškia jono aukšto sukimosi būseną
Galima pastebėti, kad apatinių kreivių minimumai atsiranda atitinkamai Fe2+ ir Co3+, ty jonuose su šešiais d elektronais, kurie žemo sukimosi būsenoje visi yra apatinėse orbitose. Kita vertus, maksimumai viršutinėse kreivėse atsiranda ant Mn2+ ir Fe3+, t.y. jonų su penkiais d elektronais, kurie
Periodinės elementų savybės
Periodiškumas išreiškiamas atomų elektroninio apvalkalo sandara, todėl nuo elektronų būsenos priklausomos savybės gerai dera su periodiniu dėsniu: atominis ir joninis spindulys, jonizacijos energija, elektronų afinitetas, elektronegatyvumas ir elementų valentingumas. Tačiau paprastų medžiagų ir junginių sudėtis ir savybės priklauso nuo atomų elektroninės struktūros, todėl periodiškumas pastebimas daugelyje paprastų medžiagų ir junginių savybių: lydymosi ir virimo temperatūros ir šilumos, cheminių jungčių ilgio ir energijos, elektrodų potencialų, standarto. medžiagų formavimosi entalpijos ir entropijos ir kt. d. Periodinis dėsnis apima daugiau nei 20 atomų, elementų, paprastų medžiagų ir junginių savybių.
Remiantis kvantine mechanika, elektronas gali būti bet kuriame taške aplink atomo branduolį – tiek arti jo, tiek dideliu atstumu. Todėl atomų ribos yra neaiškios ir neapibrėžtos. Tuo pačiu metu kvantinėje mechanikoje apskaičiuojama elektronų pasiskirstymo aplink branduolį tikimybė ir kiekvienos orbitos didžiausio elektronų tankio padėtis.
Atomo (jono) orbitos spindulysyra atstumas nuo branduolio iki šio atomo (jono) tolimiausios išorinės orbitos didžiausio elektronų tankio.
Orbitos spinduliai (jų reikšmės pateiktos žinyne) periodais mažėja, nes Elektronų skaičiaus padidėjimas atomuose (jonuose) nėra lydimas naujų elektroninių sluoksnių atsiradimo. Kiekvieno paskesnio elemento atomo arba jono elektronų apvalkalas tam tikru periodu tampa tankesnis, palyginti su ankstesniu, nes padidėja branduolio krūvis ir padidėja elektronų pritraukimas prie branduolio.
Orbitos spinduliai grupėse didėja, nes kiekvieno elemento atomas (jonas) skiriasi nuo savo pranašesnio tuo, kad atsiranda naujas elektronų sluoksnis.
Orbitos atominių spindulių pokytis per penkis periodus parodytas Fig. 13, iš kurio matyti, kad priklausomybė turi periodiniam dėsniui būdingą „pjūklo“ formą.
Ryžiai. 13. Orbitos spindulio priklausomybė
nuo pirmojo – penktojo periodų elementų atominio skaičiaus.
Tačiau laikotarpiais atomų ir jonų dydžio mažėjimas nevyksta monotoniškai: atskiruose elementuose pastebimi nedideli "sprogimai" ir "nusileidimai". Paprastai „tarpuose“ yra elementų, kurių elektroninė konfigūracija atitinka padidinto stabilumo būseną: pavyzdžiui, trečiuoju periodu tai magnis (3s 2), ketvirtuoju – manganas (4s 2 3d 5) ir cinkas (4s 2 3d 10) ir kt.
Pastaba. Orbitos spindulių skaičiavimai buvo atliekami nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio vidurio dėl elektroninės skaičiavimo technologijos vystymosi. Anksčiau naudotas efektyvus atomų ir jonų spinduliai, kurie nustatomi iš eksperimentinių duomenų apie tarpbranduolinius atstumus molekulėse ir kristaluose. Daroma prielaida, kad atomai yra nesuspaudžiami rutuliai, kurie liečia jų paviršius junginiuose. Kovalentinėse molekulėse nustatyti efektyvieji spinduliai vadinami kovalentinis spinduliai, metalo kristaluose – metalo spinduliai, junginiuose su joniniais ryšiais – joninės spinduliai. Efektyvieji spinduliai skiriasi nuo orbitos spindulių, tačiau jų kitimas su atominiu skaičiumi taip pat yra periodiškas.
EFEKTYVIUS ATOMO SPINDULYS – žr Spindulys yra atominis.
Geologijos žodynas: 2 tomai. - M.: Nedra. Redagavo K. N. Paffengoltz ir kt.. 1978 .
Pažiūrėkite, kas yra "EFEKTYVIUS ATOMO SPINDULIS" kituose žodynuose:
Reikšmė Å, apibūdinanti atomų dydį. Paprastai ši sąvoka buvo suprantama kaip efektyvi spinduliuotė, apskaičiuojama kaip pusė tarpatominio (tarpbranduolinio) atstumo homoatominiuose junginiuose, tai yra metaluose ir nemetaluose. Nes vienas ir... Geologijos enciklopedija
Platina- (Platina) Platinos metalas, cheminės ir fizinės platinos savybės Metalo platina, cheminės ir fizinės platinos savybės, platinos gamyba ir naudojimas Turinys Turinys 1 skyrius. Platinos pavadinimo kilmė. 2 skirsnis. Nuostatai, esantys... ... Investuotojų enciklopedija
Charakteristikos, leidžiančios apytiksliai įvertinti tarpatominius (tarpbranduolinius) atstumus molekulėse ir kristaluose. Atomų spindulys yra 0,1 nm. Nustatyta daugiausia iš rentgeno struktūrinės analizės duomenų. * * * ATOMO…… enciklopedinis žodynas
Metalas- (Metalas) Metalo apibrėžimas, metalų fizikinės ir cheminės savybės Metalo apibrėžimas, metalų fizikinės ir cheminės savybės, metalų taikymas Turinys Turinys Apibrėžtis Atsiradimas gamtoje Savybės Būdingos savybės... ... Investuotojų enciklopedija
94 Neptūnas ← Plutonis → Americium Sm Pu ... Vikipedija
Prašymas dėl „Ličio“ nukreipiamas čia; taip pat žr. kitas reikšmes. Šis straipsnis yra apie cheminį elementą. Dėl medicininio naudojimo žr. Ličio preparatai. 3 Helis ← Litis ... Vikipedija
55 Ksenonas ← Cezis → Baris ... Vikipedija
Struktūros tyrimai VA paremti rentgeno spinduliuotės (įskaitant sinchrotroninę spinduliuotę), elektronų arba neutronų srauto ir Mössbauer g spinduliuotės, tirtos VA, sklaidos intensyvumo kampinio pasiskirstymo tyrimu. Resp. išskirti... Chemijos enciklopedija
Efektyvusis atomo ar jono spindulys suprantamas kaip jo veikimo sferos spindulys, o atomas (jonas) laikomas nesuspaudžiamu kamuoliuku. Naudojant planetinį atomo modelį, jis vaizduojamas kaip branduolys, aplink kurį skrieja elektronai. Mendelejevo periodinės lentelės elementų seka atitinka užpildymo elektronų apvalkalų seką. Efektyvusis jono spindulys priklauso nuo elektronų apvalkalų užpildymo, tačiau jis nėra lygus išorinės orbitos spinduliui. Norint nustatyti efektyvų spindulį, atomai (jonai) kristalų struktūroje vaizduojami kaip besiliečiantys standūs rutuliukai, todėl atstumas tarp jų centrų yra lygus spindulių sumai. Atominiai ir joniniai spinduliai nustatomi eksperimentiškai iš tarpatominių atstumų rentgeno matavimų ir apskaičiuojami teoriškai remiantis kvantinės mechanikos koncepcijomis.
Joninių spindulių dydžiai atitinka šiuos dėsnius:
1. Vienoje vertikalioje periodinės lentelės eilutėje to paties krūvio jonų spindulys didėja didėjant atominiam skaičiui, nes didėja elektronų apvalkalų skaičius, taigi ir atomo dydis.
2. Tam pačiam elementui jonų spindulys didėja didėjant neigiamam krūviui ir mažėja didėjant teigiamam krūviui. Anijono spindulys yra didesnis už katijono spindulį, nes anijonas turi elektronų perteklių, o katijonas turi trūkumą. Pavyzdžiui, Fe, Fe 2+, Fe 3+ efektyvusis spindulys yra atitinkamai 0,126, 0,080 ir 0,067 nm, o Si 4-, Si, Si 4+ efektyvusis spindulys yra 0,198, 0,118 ir 0,040 nm.
3. Atomų ir jonų dydžiai atitinka Mendelejevo sistemos periodiškumą; išimtys yra elementai nuo Nr. 57 (lantanas) iki Nr. 71 (liutecis), kur atomų spindulys nedidėja, o tolygiai mažėja (vadinamasis lantanido susitraukimas), ir elementai nuo Nr. 89 (aktinis) (vadinamasis aktinidų susitraukimas).
Cheminio elemento atominis spindulys priklauso nuo koordinacinio skaičiaus. Koordinavimo skaičiaus padidėjimą visada lydi tarpatominių atstumų padidėjimas. Šiuo atveju santykinis atominių spindulių, atitinkančių du skirtingus koordinavimo skaičius, reikšmių skirtumas nepriklauso nuo cheminės jungties tipo (su sąlyga, kad jungties tipas struktūrose su lyginamaisiais koordinaciniais skaičiais yra vienodas). Atominio spindulio pokytis, pasikeitus koordinaciniam skaičiui, reikšmingai įtakoja tūrinių pokyčių dydį polimorfinių transformacijų metu. Pavyzdžiui, aušinant geležį, jos transformaciją iš modifikacijos su į veidą nukreipta kubine gardele į modifikaciją su kubinėmis grotelėmis į kūną, kuri vyksta esant 906 o C temperatūrai, turi būti padidintas tūris 9 proc. realiai apimtis padidėja 0,8%. Taip yra dėl to, kad pasikeitus koordinaciniam skaičiui nuo 12 iki 8, geležies atominis spindulys sumažėja 3%. Tai yra, atomų spindulių pokyčiai polimorfinių transformacijų metu iš esmės kompensuoja tuos tūrinius pokyčius, kurie turėjo įvykti, jei atomo spindulys nebūtų pasikeitęs. Elementų atominiai spinduliai gali būti lyginami tik tuo atveju, jei jie turi tą patį koordinacinį skaičių.
Atominiai (joniniai) spinduliai taip pat priklauso nuo cheminio ryšio tipo.
Metalu sujungtuose kristaluose atomo spindulys apibrėžiamas kaip pusė tarpatominio atstumo tarp gretimų atomų. Kietųjų tirpalų atveju metalo atomų spinduliai keičiasi kompleksiškai.
Elementų, turinčių kovalentinį ryšį, kovalentiniai spinduliai suprantami kaip pusė tarpatominio atstumo tarp artimiausių atomų, sujungtų viena kovalentine jungtimi. Kovalentinių spindulių ypatybė yra jų pastovumas skirtingose kovalentinėse struktūrose su tais pačiais koordinavimo skaičiais. Taigi atstumai pavieniuose C-C ryšiuose deimantuose ir sočiuosiuose angliavandeniliuose yra vienodi ir lygūs 0,154 nm.
Joninių spindulių medžiagose, turinčiose joninių ryšių, negalima nustatyti kaip pusės atstumų tarp netoliese esančių jonų sumos. Paprastai katijonų ir anijonų dydžiai labai skiriasi. Be to, jonų simetrija skiriasi nuo sferinės. Yra keli jonų spindulių įvertinimo būdai. Remiantis šiais metodais, įvertinami elementų joniniai spinduliai, o tada iš eksperimentiškai nustatytų tarpatominių atstumų nustatomi kitų elementų joniniai spinduliai.
Van der Waals spinduliai nustato efektyvius tauriųjų dujų atomų dydžius. Be to, van der Waals atominiai spinduliai laikomi puse tarpbranduolinio atstumo tarp artimiausių identiškų atomų, nesusijusių vienas su kitu cheminiu ryšiu, t.y. priklausančių skirtingoms molekulėms (pavyzdžiui, molekuliniuose kristaluose).
Skaičiavimuose ir konstrukcijose naudojant atominius (joninius) spindulius, jų reikšmės turėtų būti paimtos iš lentelių, sudarytų pagal vieną sistemą.
