Veľkosti častíc často určujú typ kryštálovej štruktúry a sú dôležité pre pochopenie výskytu mnohých chemických reakcií. Veľkosť atómov, iónov a molekúl je určená valenčnými elektrónmi. Základy pre pochopenie tejto problematiky - vzory zmien obežných polomerov - sú uvedené v podsekcii. 2.4. Atóm nemá hranice a jeho veľkosť je relatívna hodnota. Napriek tomu je možné charakterizovať veľkosť voľného atómu podľa jeho orbitálneho polomeru. Z praktického hľadiska sú však zvyčajne atómy a ióny v zložení látky (v molekule, polymére, kvapaline alebo pevnej látke), a nie voľné. Keďže stavy voľného a viazaného atómu sa výrazne líšia (a predovšetkým ich energia), musia sa líšiť aj veľkosti.

Pre viazané atómy môžete zadať aj veličiny charakterizujúce ich veľkosť. Aj keď sa elektrónové oblaky viazaných atómov môžu výrazne líšiť od sférických, veľkosti atómov sú zvyčajne charakterizované efektívne (zjavne) polomery .

Veľkosti atómov toho istého prvku výrazne závisia od zloženia ktorej chemickej zlúčeniny a aký typ väzby má atóm. Napríklad pre vodík je polovica medziatómovej vzdialenosti v molekule H2 0,74/2 = 0,37 Á a v kovovom vodíku je hodnota polomeru 0,46 Á. Preto zvýrazňujú kovalentné, iónové, kovové a van der Waalsove polomery . V koncepciách efektívnych polomerov sa medziatómové vzdialenosti (presnejšie medzijadrové vzdialenosti) spravidla považujú za súčet polomerov dvoch susedných atómov, pričom atómy sú nestlačiteľné gule. Za prítomnosti spoľahlivých a presných experimentálnych údajov o medziatómových vzdialenostiach (a takéto údaje sú pre molekuly aj kryštály dostupné už dlhú dobu s presnosťou tisícin angstromu) zostáva jeden problém určiť polomer každého atómu – ako na rozdelenie medziatómovej vzdialenosti medzi dvoma atómami . Je zrejmé, že tento problém možno jednoznačne vyriešiť len zavedením dodatočných nezávislých údajov alebo predpokladov.

Koniec práce -

Táto téma patrí do sekcie:

Vlastnosti chemickej väzby

Na stránke je napísané: "vlastnosti chemických väzieb".

Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze diel:

Čo urobíme s prijatým materiálom:

Ak bol tento materiál pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:

Tweetujte

Všetky témy v tejto sekcii:

Kovalentné polomery
Najzrejmejšia situácia je s kovalentnými polomermi pre atómy, ktoré tvoria nepolárne dvojatómové molekuly. V takýchto prípadoch je kovalentný polomer presne polovicou medziatómovej vzdialenosti

Iónové polomery
Keďže pod n. u. Je ťažké pozorovať molekuly s iónovými väzbami a zároveň je známe veľké množstvo zlúčenín, ktoré tvoria iónové kryštály, potom keď ide o iónové polomery, napr.

Kovové rádiusy
Určenie polomerov kovu samo o sebe nie je problém - stačí zmerať medzijadrovú vzdialenosť v príslušnom kove a rozdeliť na polovicu. V tabuľke 20 je nejaký pervitín

Polomery Vander Waals
Van der Waalsove polomery možno určiť meraním vzdialeností medzi atómami v kryštáli, keď medzi nimi nie je žiadna chemická väzba. Inými slovami, atómy patria rôznym molekulám

Samotestovacie otázky
1. Čo sú to orbitálne a efektívne polomery? 2. Aký je rozdiel medzi polomerom pelety a atómu alebo iónu? 3. V akých prípadoch sa kovalentný polomer rovná polovici dĺžky?

Efektívne atómové náboje
Keď sa vytvorí chemická väzba, dôjde k redistribúcii hustoty elektrónov a v prípade polárnej väzby sa atómy elektricky nabijú. Tieto poplatky sa nazývajú efektívne. Sú hara

Efektívne náboje v niektorých iónových kryštáloch
Látka CsF CsCl NaF NaCl LiF LiCl LiI DEO 3.3

Efektívne náboje atómov v oxidoch (podľa N. S. Achmetova)
Oxid Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO

Samotestovacie otázky
1. Aký je efektívny náboj atómu? 2. Môže efektívny náboj presiahnuť (v absolútnej hodnote) oxidačný stav atómu? 3. Aký je stupeň ionicity väzby? 4. K

Valence
Vo všeobecnosti valencia charakterizuje schopnosť atómov prvku vytvárať zlúčeniny obsahujúce určité zloženie (určité pomery množstiev rôznych prvkov v zlúčenine). Často v

Samotestovacie otázky
1. Definujte pojmy: stupeň oxidácie; kovalencia; koordinačné číslo; stérické číslo. 2. Určite kovalenciu, oxidačný stav a CN pre: H2S; H

Komunikačná energia
Množstvo energie je najdôležitejšou charakteristikou väzby, ktorá určuje odolnosť látok voči teplu, svetlu, mechanickému namáhaniu a reakciám s inými látkami[†]. Existujú rôzne metódy

Väzbové energie dvojatómových molekúl v plyne (N. N. Pavlov)
Molekula H2 Li2 Na2 K2 F2 Cl2

Samotestovacie otázky
1. Predpovedajte zmenu energie väzby C–N v rade Н3СNН2, Н2СНН, НННН. 2. Predpovedajte zmenu väzbovej energie v rade O2, S2, Se2

Chemická väzba a periodická sústava prvkov
Uvažujme o zákonitostiach štruktúry a vlastností niektorých jednoduchých látok a najjednoduchších zlúčenín, určených elektrónovou štruktúrou ich atómov. Atómy vzácnych plynov (skupina VIIIA) sú úplne

Zmeny medziatómových vzdialeností pre jednoduché látky skupiny VIA
Látka Vzdialenosť medzi atómami, Å vnútri molekúl medzi molekulami rozdiel S

Dodatočné
3. Všeobecná chémia / vyd. E. M. Sokolovská. M.: Vydavateľstvo Moskovskej štátnej univerzity, 1989. 4. Ugai Ya. O. Všeobecná chémia. M.: Vyššie. škola, 1984. 5. To isté. Všeobecná a anorganická chémia. M.

Ešte predtým, ako boli vlastnosti multielektrónových atómov celkom presne vypočítané metódami kvantovej mechaniky, sa informácie o ich štruktúre získavali experimentálnym štúdiom chemických zlúčenín, predovšetkým kryštalických. Úplná zhoda vlastností voľných atómov a atómov v kryštáli však nenastala a nemožno ju požadovať. Naopak, pri prechode atómu z voľného do viazaného stavu sa prirodzene menia všetky jeho vlastnosti. Uvažujme o dôvodoch, prečo takýto prirodzený rozdiel vzniká, ako aj o vlastnostiach atómov, ktoré sa objavia pri štúdiu kryštálu. Ich porovnanie s pôvodnými, brané ako určitá úroveň porovnania, poskytuje množstvo zmysluplných informácií o charaktere chemickej väzby a vlastnostiach kryštálu.

2. EFEKTÍVNY RÁDIES ATÓMOV A IÓNOV

A. Atómové polomery

Po objave M. Lauea (1912) boli v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov desiatky kryštálov, najmä minerálov a kovov, podrobených röntgenovej difrakčnej analýze. S približne stovkou hodnôt medziatómových vzdialeností dokázal V. L. Bragg už v roku 1920 určiť veľkosti jednotlivých atómov v kryštáli. Metóda určovania polomerov atómov v jednoduchých látkach, napríklad v kovoch, je veľmi jednoduchá: musíte rozdeliť najkratšiu medziatómovú vzdialenosť na polovicu. Bragg rozšíril túto metódu na ďalšie prípady, pričom polomer atómu síry odhadol na polovicu medziatómovej vzdialenosti S-S v pyrite FeS2 (rs = 2,05/2 = 1,02 Á). Potom bolo možné vypočítať „pozdĺž reťazca“ polomery ďalších atómov (Zn zo ZnS, O zo ZnO atď.). Celkovo Bragg takto určil veľkosti asi 40 atómov, čo poskytlo základ pre množstvo porovnaní. Ukázalo sa teda, že v Braggovom systéme sú veľkosti elektronegatívnych atómov (r p = 0,67; r o = 0,65; r Cl = 1,05; r s = 1,02 Å) výrazne menšie v porovnaní s veľkosťami elektropozitívnych prvkov (r Na = 1,77, r Mg = 1,42, r Sr = 1,95 Á, atď.). To bolo v rozpore s Kosselovým iónovým modelom, podľa ktorého sú elektróny oddelené od katiónu a prenesené na anión, čím sa zväčší. V kryštáli Na+ F- pozostávajúcom z dvoch neónových iónov by teda mal ión Na+ s jadrovým nábojom +11

byť menší ako F- ión s jadrovým nábojom + 9. Preto sa od používania Braggovho polomerového systému ako univerzálneho muselo na dlhý čas upustiť.

K tejto myšlienke sa pristúpilo o mnoho rokov neskôr, keď sa ukázalo, že mechanizmus tvorby chemickej väzby je rovnaký a vo všetkých prípadoch zodpovedá princíp maximálneho prekrytia elektrónové hustoty Slater-Paulingových valenčných obalov. To znamená, že môžeme očakávať, že polomery atómov by mali byť blízke orbitálnym polomerom atómov r0, ktoré presne merajú vzdialenosť od jadra po maximálnu hustotu elektrónov valenčného obalu. V skutočnosti je Braggov polomer atómu Na 1,77 Å blízko jeho orbitálnemu polomeru (1,71 Å), polomer Al 1,35 Å je takmer rovnaký ako orbitálny (1,31 Å), polomer S je o niečo väčší ako orbitálny ( 1,02 a 0,81 Á). Pomocou výsledkov teoretických výpočtov r 0, ktoré boli dokončené do roku 1964, ako aj medziatómových vzdialeností nameraných pre 1200 kryštálov rôznych typov, J. Slater skonštruoval svoj systém atómových polomerov. Ukázalo sa, že sú veľmi blízko k Braggovým polomerom (priemerná odchýlka je iba 0,03 Å).

Podľa fyzikálneho významu ich odvodenia by sa polomery atómov mali používať predovšetkým v prípadoch, keď sú atómy navzájom spojené kovalentnou alebo kovovou väzbou.

B. Iónové polomery. Odvodenie hlavných taxonómií iónových polomerov

Distribúcia hustoty elektrónov v v podstate iónových kryštáloch je nepochybne iná ako v kovalentných alebo kovových kryštáloch, konkrétne je charakterizovaná posunom hustoty prekrytia k viac elektronegatívnemu atómu, ako aj prítomnosťou minimálnej hustoty elektrónov pozdĺž väzby. riadok. Toto minimum je logické považovať za oblasť kontaktu medzi jednotlivými iónmi a pokúsiť sa určiť ich polomery ako vzdialenosť od jadra k určenému minimu.

Zvyčajným výsledkom röntgenovej difrakčnej analýzy sú súradnice atómov v kryštáli, teda údaje o medziatómových vzdialenostiach, ktoré potom treba nejako rozdeliť na frakcie jednotlivých iónov. Z týchto experimentálnych údajov možno získať iba informácie o rozdieloch vo veľkostiach atómov alebo iónov a stupni ich stálosti v rámci určitej skupiny zlúčenín. Výnimkou sú homoatomické zlúčeniny, teda kryštály jednoduchých látok, pri ktorých je problém určenia atómového polomeru vyriešený jednoducho (pozri predchádzajúcu časť). A v

Vo všeobecnom prípade, keď máme iba súčet experimentálnych údajov o medziatómových vzdialenostiach, nie je možné nájsť spôsob, ako ich rozdeliť na príspevky jednotlivých iónov - iónové polomery. Na to potrebujete poznať aspoň polomer jedného iónu alebo pomer polomerov iónov aspoň v jednom kryštáli. Preto v 20. rokoch, keď sa ukázalo, že systém Braggovho polomeru nespĺňa zrejmé požiadavky iónového modelu, sa objavili kritériá pre takéto delenie, využívajúce niektoré teoretické alebo semiempirické predpoklady.

Prvým z nich bolo kritérium navrhnuté A. Landeom (1920). Navrhol, že v kryštáloch s veľkými aniónmi a malými katiónmi by mal byť priamy kontakt medzi prvými, t.j. zdá sa, že katióny začínajú mierne „visieť“ vo veľkej dutine medzi aniónmi. Tento predpoklad je skutočne potvrdený porovnaním medziatómových vzdialeností (Å), napríklad v nasledujúcich pároch zlúčenín Mg a Mn so štruktúrou typu NaCl: MgO 2,10; MnO 2,24; ∆ = 0,14; MgS 2,60; MnS 2,61; ∆ = 0,01; MgSe 2,73; MnSe 2,73; ∆ = 0,00. Z hodnôt ∆ vyplýva, že aj pre sulfidy a ešte viac pre selenidy Mg a Mn sú medziatómové vzdialenosti takmer rovnaké. To znamená, že veľkosť katiónov prestáva ovplyvňovať periódu bunky, ktorá je riadená iba vzdialenosťou anión-anión rovnajúcou sa R2. Odtiaľ je ľahké vypočítať polomer aniónu ako polovicu tejto vzdialenosti: v našom príklade r (S2- ) = l,83 Å, r (Se2- ) = 1,93 Å. Tieto hodnoty sú úplne dostatočné na ďalšie odvodenie kompletného systému iónových polomerov z určitého súboru medziatómových vzdialeností.

V. M. Goldshmidt v roku 1926 použil na tieto účely údaje fínskeho vedca Vasashernu, ktorý rozdelil pozorované medziatómové vzdialenosti v kryštáloch v pomere k pomeru lomu elektrónovej konfigurácie iónov. Vazasherna zistil, že polomer O2- je 1,32 Á a polomer F- je 1,33 Á. Goldschmidtovi tieto údaje stačili na odvodenie kompletného systému iónových polomerov, ktorý bol následne niekoľkokrát dopĺňaný a spresňovaný. Najrozumnejší a najpodrobnejší systém je R. Shannon a C. Pruitt (1970) (Príloha 1-9).

Takmer súčasne s Goldschmidtom a nezávisle od neho vyvinul L. Pauling (1927) odlišný prístup k odhadu polomerov iónov. Navrhol, že v kryštáloch ako Na+ F-, K+ Cl-, Rb+ Br-, Cs+ I-, ktoré pozostávajú z izoelektronických iónov podobných rovnakému inertnému plynu (Ne, Ar, Xe a Kr, v tomto poradí), polomery

katión a anión musia byť nepriamo úmerné účinným jadrovým nábojom pôsobiacim na vonkajšie elektrónové obaly.

Ryža. 48. Periodická závislosť atómového (1) a iónového (2) polomeru od atómového čísla prvku Z.

Pozoruhodná sa ukázala úzka zhoda všetkých hlavných systémov iónových polomerov na základe nezávislých kritérií Goldschmidta, Paulinga a Landeho. Koncom minulého storočia, v roku 1987, Pauling pripomenul, že napríklad v roku 1920 Lande našiel pre I ión hodnotu polomeru 2,14 Å, o tri roky neskôr Vazasherna určil hodnotu tohto polomeru na 2,19 Å a aj po r. o štyri roky neskôr pre ňu sám našiel strednú hodnotu 2,16 Å. Táto zhoda okolností nemohla neurobiť veľký dojem na súčasníkov a nasledujúce generácie vedcov, v dôsledku čoho časom vznikla myšlienka, že pojem „polomer iónov“ odráža nejakú objektívnu realitu. Výrok A.E. Fersmana stále zostáva pravdivý: „...bez ohľadu na to, ako sa pozeráme na fyzikálny význam iónových polomerov... majú obrovský praktický význam ako veličiny, ktoré možno ľahko a jednoducho prevádzkovať v kryštalochémii aj v geochémii“. V skutočnosti, ak máme súbor množstiev rádovo stoviek - počet chemických prvkov - možno približne predpovedať mnoho tisíc medziatómových vzdialeností, ich rozdielov alebo pomerov. Pre

V kryštalickej chémii táto okolnosť radikálne uľahčuje analýzu experimentálnych údajov a poskytuje možnosť kondenzácie obrovských informácií.

Na obr. Obrázok 48 ukazuje periodickú závislosť atómových a iónových (CN = 6) polomerov od atómového čísla prvku. Jedným z najcharakteristickejších znakov tejto závislosti je zníženie veľkosti katiónov od začiatku do konca každého obdobia. Prudký pokles veľkosti iónov z nízkomocných (alkalické kovy) na vysoko nabité (N5+, Cr6+ atď.) je narušený len v rodinách prechodných kovov, kde je pokles polomerov pomalší. Dlhodobý postupný pokles polomerov TR3+ lantanoidových iónov nazval V. M. Goldshmidt kompresiou lantanoidov: polomery ťažkých lantanoidov (Lu3+) sú takmer o 0,2 Å menšie ako polomery ľahkých (La3+). Veľkosť iónu Y3+ sa ukazuje byť identická s polomerom Ho3+, t.j. v geometrických vlastnostiach sa približuje ťažkému TR, ktorý sa preto niekedy nazýva skupina „ytrium“ na rozdiel od ľahších lantanoidov skupiny „cer“. .

Hlavným významom kompresie lantanoidov je, že prvky z obdobia VI sa zdajú byť svojou veľkosťou veľmi blízke svojim náprotivkom z obdobia V. Hf4+ je teda o 0,02 Á menšie ako Zr4+, W6+ je o 0,01 Á väčšie ako Mo6+, Ta5+ a Nb5+ majú takmer rovnakú veľkosť. Tento efekt tiež približuje veľkosti ťažkých platinoidov (Os, Ir, Pt) k ľahším (Ru, Rh, Pd), Au a Ag atď. Zohráva veľkú úlohu v izomorfizme týchto prvkov.

Pri pozornom pohľade na obr. 48, čitateľ si môže ľahko všimnúť, že vo väčšine prípadov sa zdá, že priebeh krivky iónového polomeru opakuje podobný priebeh krivky atómového polomeru, pričom prvý sa posúva smerom nadol voči druhému. Vskutku, podľa J. Slatera (1964), hoci atómové a iónové polomery merajú úplne odlišné veci, neexistuje medzi nimi rozpor. Tým, že povedal „rôzne veci“, mal na mysli, že atómové polomery sú vzdialenosti od jadra k maximálnemu prekrytiu elektrónových hustôt najbližších susedov a iónové polomery, naopak, k minimu elektrónovej hustoty pozdĺž väzobnej čiary. Obidva rady polomerov sú však napriek tomu vhodné na približné určenie medziatómových vzdialeností v kryštáloch rôznych typov, keďže polomery elektropozitívnych atómov sú približne o 0,85 ± 0,10 Å väčšie ako iónové polomery príslušných katiónov, zatiaľ čo polomery elektroneg. atómy sú o rovnaké množstvo menšie ako ich iónové polomery: r at. – r kat. ≈ r an. - potkan. ≈ 0,85 Á. Je teda zrejmé, že súčet atómových a iónových polomerov pre

pre každú danú dvojicu prvkov by mala byť takmer rovnaká. Napríklad súčet iónových polomerov Na+ a Cl- je 1,02+1,81 = 2,83 Á a súčet atómových polomerov Na

a Cl: 1,80 + 1,00 = 2,80 Á.

Aby ste správne používali systém iónového polomeru, musíte si zapamätať nasledujúce základné pravidlá.

Po prvé, ako už bolo uvedené dávno, polomer iónu závisí od koordinačného čísla: čím vyššie je koordinačné číslo, tým väčší je polomer iónu. Ak tabuľky uvádzajú štandardné polomery iónov pre CN = 6, potom pre ostatné CN by sa mali zaviesť približné korekcie: zväčšiť polomer o niekoľko percent pre CN > 6 a znížiť ho o niekoľko percent pre CN< 6.

Polomer iónu veľmi závisí od jeho náboja. Pre katión, keď sa náboj zvyšuje, výrazne klesá. Takže pre Mn2+ sa rovná 0,97 (CN = 6), pre Mn4+ - 0,68 (CN = 6),

pre Mn6+ - 0,41 (CN = 4) a Mn7+ - 0,40 Á (CN = 4).

V dodatku 1-9 sú uvedené dve série hodnôt iónových polomerov pre ióny prechodných kovov - v stave s vysokým spinom (hs) a nízkym spinom (ns). Na obr. 49, a a 49, b znázorňujú empirické polomery dvoj- a trojmocných 3d prvkov pre oktaedrickú koordináciu v stavoch s nízkym spinom (dolná krivka) a vysokým spinom (horná krivka).

Ryža. 49. Efektívne iónové polomery prechodných prvkov IV periódy: a - dvojmocný, b - trojmocný, q - počet d-elektrónov. Prázdne krúžky označujú stav vysokého spinu iónu

Je vidieť, že minimá v spodných krivkách sa vyskytujú na Fe2+ a Co3+, t.j. na iónoch so šiestimi d elektrónmi, ktoré sa v nízkom spinovom stave všetky nachádzajú v nižších orbitáloch. Na druhej strane maximá v horných krivkách sa vyskytujú na Mn2+ a Fe3+, t.j. iónoch s piatimi d elektrónmi, ktoré

Periodické vlastnosti prvkov

Periodicita je vyjadrená v štruktúre elektrónového obalu atómov, preto vlastnosti, ktoré závisia od stavu elektrónov, sú v dobrej zhode s periodickým zákonom: atómové a iónové polomery, ionizačná energia, elektrónová afinita, elektronegativita a valencia prvkov. Ale zloženie a vlastnosti jednoduchých látok a zlúčenín závisia od elektrónovej štruktúry atómov, preto sa periodicita pozoruje v mnohých vlastnostiach jednoduchých látok a zlúčenín: teplota a teplo topenia a varu, dĺžka a energia chemických väzieb, elektródové potenciály, štandard entalpie tvorby a entropie látok atď. d. Periodický zákon pokrýva viac ako 20 vlastností atómov, prvkov, jednoduchých látok a zlúčenín.

Podľa kvantovej mechaniky môže byť elektrón umiestnený v ktoromkoľvek bode okolo jadra atómu, a to tak blízko neho, ako aj v značnej vzdialenosti. Preto sú hranice atómov nejasné a neurčité. Zároveň sa v kvantovej mechanike počíta pravdepodobnosť distribúcie elektrónov okolo jadra a poloha maximálnej hustoty elektrónov pre každý orbitál.

Orbitálny polomer atómu (ión)je vzdialenosť od jadra po maximálnu hustotu elektrónov najvzdialenejšieho vonkajšieho orbitálu tohto atómu (iónu).

Orbitálne polomery (ich hodnoty sú uvedené v referenčnej knihe) sa v priebehu času znižujú, pretože Zvýšenie počtu elektrónov v atómoch (iónoch) nie je sprevádzané objavením sa nových elektronických vrstiev. Elektrónový obal atómu alebo iónu každého nasledujúceho prvku v perióde sa stáva hustejším v porovnaní s predchádzajúcim v dôsledku zvýšenia náboja jadra a zvýšenia príťažlivosti elektrónov k jadru.

Orbitálne polomery v skupinách sa zväčšujú, pretože atóm (ión) každého prvku sa líši od svojho nadradeného tým, že sa objaví nová elektrónová vrstva.

Zmena orbitálnych atómových polomerov počas piatich období je znázornená na obr. 13, z ktorého je zrejmé, že závislosť má „pílovitý“ tvar charakteristický pre periodický zákon.

Ryža. 13. Závislosť orbitálneho polomeru

z atómového počtu prvkov prvej – piatej periódy.

Počas období sa však zmenšovanie veľkosti atómov a iónov nevyskytuje monotónne: v jednotlivých prvkoch sa pozorujú malé „výbuchy“ a „poklesy“. Spravidla „medzery“ obsahujú prvky, ktorých elektronická konfigurácia zodpovedá stavu zvýšenej stability: napríklad v tretej perióde je to horčík (3s 2), vo štvrtej perióde je to mangán (4s 2 3d 5) a zinok (4s 2 3d 10) atď.

Poznámka. Výpočty obežných polomerov sa uskutočňujú od polovice sedemdesiatych rokov minulého storočia vďaka rozvoju elektronickej výpočtovej techniky. Predtým používané efektívne polomery atómov a iónov, ktoré sú určené z experimentálnych údajov o medzijadrových vzdialenostiach v molekulách a kryštáloch. Predpokladá sa, že atómy sú nestlačiteľné guľôčky, ktoré sa svojimi povrchmi dotýkajú v zlúčeninách. Efektívne polomery určené v kovalentných molekulách sa nazývajú kovalentný polomery, v kovových kryštáloch – kov polomery, v zlúčeninách s iónovými väzbami – iónový polomery. Efektívne polomery sa líšia od orbitálnych polomerov, ale ich zmena s atómovým číslom je tiež periodická.

EFEKTÍVNY ATÓMOVÝ POLOLOMER - viď Polomer je atómový.

Geologický slovník: v 2 zväzkoch. - M.: Nedra. Editoval K. N. Paffengoltz a kol.. 1978 .

Pozrite si, čo je „EFEKTÍVNY ATÓMOVÝ RÁDIUS“ v iných slovníkoch:

Hodnota v Å charakterizujúca veľkosť atómov. Typicky sa tento pojem chápal ako efektívne žiarenie, vypočítané ako polovica medziatómovej (medzijadrovej) vzdialenosti v homoatomických zlúčeninách, to znamená v kovoch a nekovoch. Pretože sám a... Geologická encyklopédia

Platinum- (Platinum) Platinový kov, chemické a fyzikálne vlastnosti platiny Kov platiny, chemické a fyzikálne vlastnosti platiny, výroba a použitie platiny Obsah Obsah Časť 1. Pôvod názvu platina. Časť 2. Predpisy v... ... Encyklopédia investorov

Charakteristiky, ktoré umožňujú približné posúdenie medziatómových (medzijadrových) vzdialeností v molekulách a kryštáloch. Atómové polomery sú rádovo 0,1 nm. Určené hlavne z údajov röntgenovej štruktúrnej analýzy. * * * ATOMIC ... ... encyklopedický slovník

Kovové- (Kov) Definícia kovu, fyzikálne a chemické vlastnosti kovov Definícia kovu, fyzikálne a chemické vlastnosti kovov, použitie kovov Obsah Obsah Definícia Výskyt v prírode Vlastnosti Charakteristické vlastnosti... ... Encyklopédia investorov

94 Neptúnium ← Plutónium → Americium Sm Pu ... Wikipedia

Žiadosť o „lítium“ je presmerovaná sem; pozri aj iné významy. Tento článok je o chemickom prvku. Pre lekárske použitie pozri lítiové prípravky. 3 Hélium ← Lítium ... Wikipedia

55 Xenón ← Cézium → Bárium ... Wikipedia

Štúdie štruktúry vo VA sú založené na štúdiu uhlovej distribúcie intenzity rozptylu röntgenového žiarenia (vrátane synchrotrónového žiarenia), toku elektrónov alebo neutrónov a Mössbauerovho g žiarenia študovaného vo VA. Resp. rozlišovať... Chemická encyklopédia

Efektívnym polomerom atómu alebo iónu sa rozumie polomer jeho sféry pôsobenia a atóm (ión) sa považuje za nestlačiteľnú guľu. Pomocou planetárneho modelu atómu je znázornený ako jadro, okolo ktorého obiehajú elektróny. Postupnosť prvkov v Mendelejevovej periodickej tabuľke zodpovedá postupnosti vypĺňania elektrónových obalov. Efektívny polomer iónu závisí od naplnenia elektrónových obalov, ale nerovná sa polomeru vonkajšej obežnej dráhy. Na určenie efektívneho polomeru sú atómy (ióny) v kryštálovej štruktúre reprezentované ako dotýkajúce sa tuhé guľôčky, takže vzdialenosť medzi ich stredmi sa rovná súčtu polomerov. Atómové a iónové polomery sa určia experimentálne z röntgenových meraní medziatómových vzdialeností a vypočítajú sa teoreticky na základe kvantovo-mechanických konceptov.

Veľkosti iónových polomerov sa riadia nasledujúcimi zákonmi:

1. V rámci jedného zvislého radu periodickej tabuľky sa polomery iónov s rovnakým nábojom zväčšujú so zvyšujúcim sa atómovým číslom, keďže sa zväčšuje počet elektrónových obalov a tým aj veľkosť atómu.

2. Pre ten istý prvok sa iónový polomer zvyšuje so zvyšujúcim sa záporným nábojom a znižuje sa so zvyšujúcim sa kladným nábojom. Polomer aniónu je väčší ako polomer katiónu, pretože anión má nadbytok elektrónov a katión má nedostatok. Napríklad pre Fe, Fe2+, Fe3+ je efektívny polomer 0,126, 0,080 a 0,067 nm, v tomto poradí, pre Si4-, Si, Si4+ je efektívny polomer 0,198, 0,118 a 0,040 nm.

3. Veľkosti atómov a iónov sa riadia periodicitou Mendelejevovho systému; výnimkou sú prvky od č. 57 (lantán) do č. 71 (lutécium), kde sa polomery atómov nezväčšujú, ale rovnomerne zmenšujú (tzv. kontrakcia lantanoidov) a prvky od č. 89 (aktínium) vyššie. (tzv. aktinidová kontrakcia).

Atómový polomer chemického prvku závisí od koordinačného čísla. Zvýšenie koordinačného čísla je vždy sprevádzané nárastom medziatómových vzdialeností. V tomto prípade relatívny rozdiel v hodnotách atómových polomerov zodpovedajúcich dvom rôznym koordinačným číslam nezávisí od typu chemickej väzby (za predpokladu, že typ väzby v štruktúrach s porovnávanými koordinačnými číslami je rovnaký). Zmena atómových polomerov so zmenou koordinačného čísla výrazne ovplyvňuje veľkosť objemových zmien pri polymorfných premenách. Napríklad pri ochladzovaní železa by jeho premenu z modifikácie s plošne centrovanou kubickou mriežkou na modifikáciu s telom centrovanou kubickou mriežkou, ktorá prebieha pri 906 o C, mala sprevádzať zväčšenie objemu o 9 %, v skutočnosti je nárast objemu 0,8 %. Je to spôsobené tým, že v dôsledku zmeny koordinačného čísla z 12 na 8 sa atómový polomer železa zníži o 3%. To znamená, že zmeny atómových polomerov počas polymorfných transformácií do značnej miery kompenzujú tie objemové zmeny, ktoré by mali nastať, ak by sa atómový polomer nezmenil. Atómové polomery prvkov možno porovnávať len vtedy, ak majú rovnaké koordinačné číslo.

Atómové (iónové) polomery závisia aj od typu chemickej väzby.

V kryštáloch viazaných kovom je atómový polomer definovaný ako polovica medziatómovej vzdialenosti medzi susednými atómami. V prípade tuhých roztokov sa kovové polomery atómov menia komplexným spôsobom.

Kovalentné polomery prvkov s kovalentnou väzbou sa chápu ako polovica medziatómovej vzdialenosti medzi najbližšími atómami spojenými jednoduchou kovalentnou väzbou. Charakteristickým znakom kovalentných polomerov je ich stálosť v rôznych kovalentných štruktúrach s rovnakými koordinačnými číslami. Vzdialenosti v jednoduchých C-C väzbách v diamantoch a nasýtených uhľovodíkoch sú teda rovnaké a rovnajú sa 0,154 nm.

Iónové polomery v látkach s iónovými väzbami nemožno určiť ako polovicu súčtu vzdialeností medzi blízkymi iónmi. Veľkosť katiónov a aniónov sa spravidla výrazne líši. Okrem toho sa symetria iónov líši od sférickej. Existuje niekoľko prístupov k odhadu iónových polomerov. Na základe týchto prístupov sa odhadnú iónové polomery prvkov a následne sa z experimentálne určených medziatómových vzdialeností určia iónové polomery ostatných prvkov.

Van der Waalsove polomery určujú efektívnu veľkosť atómov vzácnych plynov. Okrem toho sa van der Waalsove atómové polomery považujú za polovicu medzijadrovej vzdialenosti medzi najbližšími identickými atómami, ktoré nie sú navzájom spojené chemickou väzbou, t.j. patriace k rôznym molekulám (napríklad v molekulových kryštáloch).

Pri použití atómových (iónových) polomerov vo výpočtoch a konštrukciách by sa ich hodnoty mali brať z tabuliek zostavených podľa jedného systému.