Radio atomique

Tableau périodique des éléments avec des radios atomiques

Quelle est la radio atomique?

Il radio atomique Il s'agit d'un paramètre important pour les propriétés périodiques des éléments du tableau périodique. Il est directement lié à la taille des atomes, car la radio plus grande, plus grande ou volumineuse sont. De même, il est lié aux caractéristiques électroniques de la même.

Alors qu'un atome a plus d'électrons, plus sa taille atomique et sa radio. Les deux sont définis par les électrons de la couche de Valencia, car à des distances au-delà de leurs orbites, la probabilité de trouver un électron s'approche de zéro. L'inverse se produit à proximité du noyau: la probabilité de trouver un électron augmente.

Paquet de ballon en coton. La façon dont ils sont compactés définissent leur taille et leurs radios, de la même manière qui se produit avec les atomes

L'image supérieure représente un emballage à balle en coton. Notez que chacun est entouré de six voisins, sans compter une autre rangée possible ou inférieure. La façon dont les boules de coton sont compactées définiront leurs tailles et, par conséquent, leurs radios; Comme avec les atomes.

Les éléments selon leur nature chimique interagissent avec leurs propres atomes d'une manière ou d'une autre. Par conséquent, l'ampleur du rayon atomique varie en fonction du type de liaison présente et avec l'emballage solide de ses atomes.

Comment le rayon atomique est-il mesuré?

Image de deux atomes, dont les bords ne sont pas entièrement définis. Source: Gabriel Bolívar

Dans l'image précédente, cela peut être simple. Cependant, la sphère d'un atome n'est pas entièrement définie. Parce que? Parce que les électrons circulent et se brouillent dans les régions en béton de l'espace: les orbitales.

Par conséquent, l'atome peut être considéré comme une sphère avec des bords impalpables, qu'il est impossible de dire avec certitude où ils se terminent. Par exemple, dans l'image supérieure, la région du centre, près du noyau, a une couleur plus intense, tandis que ses bords sont floues.

Peut vous servir: solvatation

L'image représente une molécule diatomique et₂ (Comme le CL₂, H₂, SOIT₂, etc.). En supposant que les atomes sont des corps sphériques, si la distance était déterminée d qui sépare les deux noyaux dans la liaison covalente, il serait alors suffisant pour le diviser en deux moitiés (d/ 2) pour obtenir le rayon atomique; Plus précisément, le rayon covalent de e pour e₂.

Et si E ne formait pas de liens covalents avec lui-même, mais c'était un élément métallique? Ensuite d Il serait indiqué par le nombre de voisins entourant E dans leur structure métallique; c'est-à-dire par le numéro de coordination (n.C) de l'atome à l'intérieur de l'emballage (rappelez-vous les boules de coton de l'image).

Détermination de la distance internucléaire

Pour déterminer d, qui est la distance internucléaire pour deux atomes dans une molécule ou un emballage, des techniques d'analyse physique sont nécessaires.

L'un des plus utilisés est la diffraction des rayons x. Il rayonne un faisceau de lumière à travers un verre, et le motif de diffraction résultant des interactions entre les électrons et le rayonnement électromagnétique est étudié.

Selon l'emballage, différents modèles de diffraction peuvent être obtenus et, par conséquent, d'autres valeurs de d.

Si les atomes sont "serrés" dans le réseau cristallin, ils présenteront différentes valeurs de d par rapport à ceux qui auraient eu s'ils étaient "à l'aise".

De même, ces distances internucléaires pourraient aller des valeurs, de sorte que le rayon atomique se compose en fait d'une valeur moyenne de telles mesures.

Comment se rapporte le rayon atomique et le numéro de coordination? V. Goldschmidt a établi une relation entre les deux, dans laquelle pour un n.C de 12, la valeur relative est de 1; de 0.97 pour l'emballage où l'atome a n.C égal à 8; de 0.96, pour un n.C égal à 6; et 0.88 pour un n.C de 4.

Peut vous servir: permanganate de sodium (NAMNO4): Propriétés, risques

Unités

À partir des valeurs de n.C égal à 12, de nombreuses tables ont été construites où les radios atomiques de tous les éléments du tableau périodique sont comparés.

Comme tous les éléments ne forment pas de telles structures compactes (n.C moins de 12), le rapport V est utilisé. Goldschmidt pour calculer leurs radios atomiques et les exprimer pour le même emballage. De cette façon, les mesures des radios atomiques sont standardisées.

Mais quelles unités sont exprimées dans? Étant donné que d Il est de très petite ampleur, les unités de l'Angstrom Å (10 ∙ 10^-dixm) ou également largement utilisé, le picomètre (10 ∙ 10^-12m).

Comment changez-vous le tableau périodique?

Sur une période

Les radios atomiques déterminées pour les éléments métalliques sont appelées radios métalliques, tandis que pour les éléments non métalliques, les radios covalentes (comme le phosphore, P₄, ou soufre, s₈). Cependant, entre les deux types de radios, il y a une distinction plus importante que le nom.

De gauche à droite dans la même période, le noyau ajoute des protons et des électrons, mais ces derniers sont confinés au même niveau d'énergie (principal numéro quantique).

En conséquence, le noyau exerce une charge nucléaire efficace croissante sur les électrons de valence, qui contracte le rayon atomique.

De cette façon, les éléments non métalliques au cours de la même période ont tendance à avoir des radios atomiques plus petites (covalentes).

Descendant par un groupe

Lorsque vous descendant par un groupe, de nouveaux niveaux d'énergie sont en cours, ce qui permet aux électrons d'avoir plus d'espace. Ainsi, le nuage électronique couvre de plus grandes distances, sa périphérie floue se termine davantage du noyau et, par conséquent, le rayon atomique se développe.

Peut vous servir: groupe hydroxyle

Contraction du lantanure

Les électrons de la couche intérieure aident à briller la charge nucléaire efficace sur les électrons de valence. Lorsque les orbitales qui composent les couches internes ont de nombreux «creux» (nœuds), comme avec les orbitales F, le noyau contracte fortement le rayon atomique en raison de leur faible effet de bouclier.

Ce fait est mis en évidence dans la contraction du lantanure dans la période 6 du tableau périodique. De la HF, il y a une contraction considérable du produit du rayon atomique des orbitales f, qui sont «remplies» comme le bloc F: celui des lantanoides et des actinoïdes.

Un effet similaire peut également être observé avec les éléments du bloc P de la période 4. Cette fois, le produit de l'effet de blindage faible des orbitales D qui sont remplis en parcourant les périodes de métaux de transition.

Exemples de radios atomiques

Pour la période 2 du tableau périodique, les radios atomiques de ses éléments sont:

-Li: 257 pm

-Être: 232 h

-B: 20 ​​h

-C: 19 h

-N: 19 h 4

-O: 66 h

-F: 64 h

Notez que le lithium métal a le plus grand rayon atomique (257 h), tandis que le fluor, situé à l'extrémité droite de la période, est le plus petit de tous (64 h). Le rayon atomique descend de gauche à droite au cours de la même période, et les valeurs d'inscription le montrent.

Lithium, en formant des liaisons métalliques, son rayon est métallique; et le fluorure, comme forment des liaisons covalentes (F-F), son rayon est covalent.

Et si vous voulez exprimer des radios atomiques dans les unités angstroms? Il suffira de les diviser de 100: (257/100) = 2.57Å. Et ainsi de suite avec le reste des valeurs.

Les références

1. Chimie 301. Rayons atomiques. Récupéré de: ch301.cm.Utexas.Édu
2. CK-12 Foundation (2016). Rayon atomique. Récupéré de: Chem.Bibliothèque.org
3. Tendances des rayons atomiques. Pris de: Intro.Chem.Okstate.Édu
4. Clackamas Community College (2002). Taille atomique. Récupéré de: DL.clackamas.Édu
5. Clark J. (2012). Rayon atomique et ionique. Récupéré de: Chemguide.co.ROYAUME-UNI
6. Fhiver & Atkins. (2008). Chemistry inorganique (quatrième édition, p. 23, 24, 80, 169). Mc Graw Hill.