ატომური და იონური რადიუსი. ატომური და იონური რადიუსი - მასალათმცოდნეობის საფუძვლები ქიმიური ბმების თვისებები

ელემენტების პერიოდული თვისებები

პერიოდულობა გამოიხატება ატომების ელექტრონული გარსის სტრუქტურაში, შესაბამისად, თვისებები, რომლებიც დამოკიდებულია ელექტრონების მდგომარეობაზე, კარგად შეესაბამება პერიოდულ კანონს: ატომური და იონური რადიუსი, იონიზაციის ენერგია, ელექტრონების აფინურობა, ელექტრონეგატიურობა და ელემენტების ვალენტობა. მაგრამ შემადგენლობა და თვისებები დამოკიდებულია ატომების ელექტრონულ სტრუქტურაზე მარტივი ნივთიერებებიდა ნაერთები, ამიტომ პერიოდულობა შეინიშნება მარტივი ნივთიერებებისა და ნაერთების ბევრ თვისებაში: დნობისა და დუღილის ტემპერატურა და სითბო, სიგრძე და ენერგია. ქიმიური ბმა, ელექტროდების პოტენციალი, ფორმირების სტანდარტული ენთალპიები და ნივთიერებების ენტროპიები და ა.შ. პერიოდული კანონი მოიცავს ატომების, ელემენტების, მარტივი ნივთიერებებისა და ნაერთების 20-ზე მეტ თვისებას.

კვანტური მექანიკის მიხედვით, ელექტრონი შეიძლება მდებარეობდეს ატომის ბირთვის გარშემო ნებისმიერ წერტილში, როგორც მასთან ახლოს, ასევე მნიშვნელოვან მანძილზე. ამიტომ, ატომების საზღვრები ბუნდოვანი და განუსაზღვრელია. ამავდროულად, კვანტურ მექანიკაში გამოითვლება ბირთვის ირგვლივ ელექტრონების განაწილების ალბათობა და ელექტრონის მაქსიმალური სიმკვრივის პოზიცია თითოეული ორბიტალისთვის.

ატომის ორბიტალური რადიუსი (იონი)არის მანძილი ბირთვიდან ამ ატომის (იონის) ყველაზე შორეული გარე ორბიტალის ელექტრონის მაქსიმალურ სიმკვრივემდე..

ორბიტალური რადიუსი (მათი მნიშვნელობები მოცემულია საცნობარო წიგნში) პერიოდებში მცირდება, რადგან ატომებში (იონებში) ელექტრონების რაოდენობის ზრდას არ ახლავს ახალი ელექტრონული ფენების გამოჩენა. ატომის ან ყოველი მომდევნო ელემენტის იონის ელექტრონული გარსი პერიოდში უფრო მკვრივი ხდება წინასთან შედარებით, ბირთვის მუხტის გაზრდის და ელექტრონების ბირთვისადმი მიზიდულობის გაზრდის გამო.

ორბიტალური რადიუსი ჯგუფებში იზრდება იმის გამო თითოეული ელემენტის ატომი (იონი) განსხვავდება მისი უმაღლესისაგან ახალი ელექტრონული ფენის გამოჩენით.

ორბიტალური ატომური რადიუსების ცვლილება ხუთი პერიოდის განმავლობაში ნაჩვენებია ნახ. 13, საიდანაც ირკვევა, რომ დამოკიდებულებას აქვს პერიოდული კანონისთვის დამახასიათებელი „ხერხემლის“ ფორმა.

ბრინჯი. 13. ორბიტალური რადიუსის დამოკიდებულება

პირველი – მეხუთე პერიოდის ელემენტების ატომური რიცხვიდან.

მაგრამ პერიოდებში, ატომებისა და იონების ზომის შემცირება მონოტონურად არ ხდება: ცალკეულ ელემენტებში შეიმჩნევა მცირე "ადიდებული" და "ჩავარდნა". "ხარვეზებში" არის, როგორც წესი, ელემენტები, რომლებსაც აქვთ ელექტრონული კონფიგურაციაშეესაბამება გაზრდილი სტაბილურობის მდგომარეობას: მაგალითად, მესამე პერიოდში ეს არის მაგნიუმი (3s 2), მეოთხეში - მანგანუმი (4s 2 3d 5) და თუთია (4s 2 3d 10) და ა.შ.

შენიშვნა.ორბიტალური რადიუსების გამოთვლები განხორციელდა გასული საუკუნის სამოცდაათიანი წლების შუა ხანებიდან ელექტრონული გამოთვლითი ტექნოლოგიის განვითარების წყალობით. ადრე გამოყენებული ეფექტურიატომებისა და იონების რადიუსები, რომლებიც განისაზღვრება ექსპერიმენტული მონაცემებით მოლეკულებსა და კრისტალებში ბირთვთაშორის მანძილების შესახებ. ვარაუდობენ, რომ ატომები არის შეკუმშვადი ბურთები, რომლებიც ეხებიან მათ ზედაპირებს ნაერთებში. კოვალენტურ მოლეკულებში განსაზღვრულ ეფექტურ რადიუსებს ე.წ კოვალენტურირადიუსი, ლითონის კრისტალებში - ლითონისრადიუსი, იონური ბმების მქონე ნაერთებში - იონურირადიუსი. ეფექტური რადიუსები განსხვავდება ორბიტალური რადიუსებისგან, მაგრამ მათი ცვლილება ატომური რიცხვითაც პერიოდულია.

ატომის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი ზომა, ანუ ატომური რადიუსი. ინდივიდუალური ატომის ზომა დადგენილი არ არის, რადგან მისი გარე საზღვარი ბუნდოვანია პერინუკლეარული სივრცის სხვადასხვა წერტილში ელექტრონების ალბათური არსებობის გამო. ამის გამო, ატომებს შორის კავშირის ტიპებიდან გამომდინარე, გამოირჩევიან მეტალის, კოვალენტური, ვან დერ ვაალის, იონური და სხვა ატომური რადიუსები.

"ლითონის" რადიუსი (r me)ნაპოვნია უმოკლესი ატომთაშორისი მანძილების განახევრებით მარტივი ნივთიერებების კრისტალურ სტრუქტურებში საკოორდინაციო რიცხვით 12. სხვა მნიშვნელობებისათვის co.n. გათვალისწინებულია საჭირო შესწორება.

ღირებულებები კოვალენტური რადიუსი (r cov)გამოითვლება როგორც ჰომატომური ბმის სიგრძის ნახევარი. თუ შეუძლებელია ერთი ჰომატომური ბმის სიგრძის დადგენა, A ელემენტის ატომის rcov მნიშვნელობა მიიღება B ელემენტის ატომის კოვალენტური რადიუსის ჰეტეროატომური ბმის სიგრძეზე გამოკლებით. A-B კავშირები. კოვალენტური რადიუსი ძირითადად დამოკიდებულია შიდა ელექტრონული გარსის ზომაზე.

ვალენტურ-უკავშირო ატომების რადიუსები - ვან დერ ვაალის რადიუსი (r w)ატომების ეფექტური ზომების დადგენა შევსებული ენერგიის დონეების მომგერიებელი ძალების გამო.

ელექტრონის ენერგიის მნიშვნელობები განისაზღვრება სლეიტერის წესებით. საშუალება მოგვცა შეგვეფასებინა ფარდობითი მნიშვნელობა - ატომის აშკარა ზომა - r cmp (ემპირიული რადიუსი).

ბმის სიგრძე მოცემულია ანგსტრომებში (1 Å = 0,1 ნმ = 100 pm).

ელემენტი მე ვარ rcov r w r cmp
0.46 0.37 1.20 0.25
ის 1.22 0.32 1.40 -
ლი 1.55 1.34 1.82 1.45
იყავი 1.13 0.90 - 1.05
0.91 0.82 - 0.85
C 0.77 0.77 1.70 0.70
0.71 0.75 1.55 0.65
- 0.73 1.52 0.60
- 0.71 1.47 0.50
ნე 1.60 0.69 1.54 -
ნა 1.89 1.54 2.27 1.80
მგ 1.60 1.30 1.73 1.50
ალ 1.43 1.18 - 1.25
სი 1.34 1.11 2.10 1.10
1.30 1.06 1.80 1.00
- 1.02 1.80 1.00
კლ - 0.9 1.75 1.00
არ 1.92 0.97 1.88 -
2.36 1.96 2.75 2.20
დაახ 1.97 1.74 - 1.80
სც 1.64 1.44 - 1.60
ტი 1.46 1.36 - 1.40
1.34 1.25 - 1.35
ქრ 1.27 1.27 - 1.40
მნ 1.30 1.39 - 1.40
ფე 1.26 1.25 - 1.40
Co 1.25 1.26 - 1.35
ნი 1.24 1.21 1.63 1.35
კუ 1.28 1.38 1.40 1.35
ზნ 1.39 1.31 1.39 1.35
გა 1.39 1.26 1.87 1.30
გე 1.39 1.22 - 1.25
როგორც 1.48 1.19 1.85 1.15
სე 1.60 1.16 1.90 1.15
ძმ - 1.14 1.85 1.15
კრ 1.98 1.10 2.02 -
რბ 2.48 2.11 - 2.35
უფროსი 2.15 1.92 - 2.00
1.81 1.62 - 1.80
ზრ 1.60 1.48 - 1.55
Nb 1.45 1.37 - 1.45
მო 1.39 1.45 - 1.45
ტკ 1.36 1.56 - 1.35
რუ 1.34 1.26 - 1.30
Rh 1.34 1.35 - 1.35
პდ 1.37 1.31 1.63 1.40
აღ 1.44 1.53 1.72 1.60
CD 1.56 1.48 1.58 1.55
In 1.66 1.44 1.93 1.55
სნ 1.58 1.41 2.17 1.45
თე 1.70 1.35 2.06 1.40
მე - 1.33 1.98 1.40
Xe 2.18 1.30 2.16 -
Cs 2.68 2.25 - 2.60
ბა 2.21 1.98 - 2.15
ლა 1.87 1.69 - 1.95
ცე 1.83 - - 1.85
პრ 1.82 - - 1.85
ნდ 1.82 - - 1.85
პმ - - - 1.85
სმ 1.81 - - 1.85
ევ 2.02 - - 1.80
გდ 1.79 - - 1.80
თბ 1.77 - - 1.75
Dy 1.77 - - 1.75
ჰო 1.76 - - 1.75
ერ 1.75 - - 1.75
თმ 1.74 - - 1.75
Yb 1.93 - - 1.75
ლუ 1.74 1.60 - 1.75
ჰფ 1.59 1.50 - 1.55
ტა 1.46 1.38 - 1.45
1.40 1.46 - 1.35
რე 1.37 1.59 - 1.35
ოს 1.35 1.28 - 1.30
ირ 1.35 1.37 - 1.35
პტ 1.38 1.28 1.75 1.35
აუ 1.44 1.44 1.66 1.35
Hg 1.60 1.49 1.55 1.50
ტლ 1.71 1.48 1.96 1.90
Pb 1.75 1.47 2.02 1.80
ბი 1.82 1.46 - 1.60
პო - - - 1.90
ზე - - - -
Rn - 1.45 - -
2.80 - - -
რა 2.35 - - 2.15
აკ 2.03 - - 1.95
180 - - 1.80
პა 1.62 - - 1.80
1.53 - 1.86 1.75
Np 1.50 - - 1.75
პუ 1.62 - - 1.75
Am - - - 1.75

ატომური რადიუსების ცვლილების ზოგადი ტენდენცია ასეთია. ჯგუფებში ატომური რადიუსი იზრდება, რადგან ენერგიის დონეების რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება ატომური ორბიტალების ზომები დიდი ძირითადი კვანტური რიცხვით. d-ელემენტებისთვის, რომელთა ატომებში ივსება წინა ენერგეტიკული დონის ორბიტალები, ამ ტენდენციას არ აქვს მკაფიო ხასიათი მეხუთე პერიოდის ელემენტებიდან მეექვსე პერიოდის ელემენტებზე გადასვლისას.

მოკლე პერიოდებში ატომების რადიუსი ზოგადად მცირდება, ვინაიდან ყოველი მომდევნო ელემენტზე გადასვლისას ბირთვის მუხტის მატება იწვევს გარეგანი ელექტრონების მიზიდვას მზარდი ძალით; ენერგიის დონეების რაოდენობა ამავე დროს უცვლელი რჩება.

d- ელემენტების პერიოდებში ატომური რადიუსის ცვლილება უფრო რთულია.

ატომური რადიუსის მნიშვნელობა საკმაოდ მჭიდრო კავშირშია ატომის ისეთ მნიშვნელოვან მახასიათებელთან, როგორიცაა იონიზაციის ენერგია. ატომს შეუძლია დაკარგოს ერთი ან მეტი ელექტრონი და გახდეს დადებითად დამუხტული იონი - კატიონი. ეს უნარი რაოდენობრივად განისაზღვრება იონიზაციის ენერგიით.

გამოყენებული ლიტერატურის სია

  1. პოპკოვი V.A., პუზაკოვი S.A. ზოგადი ქიმია: სახელმძღვანელო. - M.: GEOTAR-Media, 2010. - 976 გვ.: ISBN 978-5-9704-1570-2. [თან. 27-28]
  2. ვოლკოვი, ა.ი., ჟარსკი, ი.მ.დიდი ქიმიური საცნობარო წიგნი / A.I. ვოლკოვი, ი.მ. ჟარსკი. - მრ.: თანამედროვე სკოლა, 2005. - 608 ISBN 985-6751-04-7-ით.

ატომის ან იონის ეფექტური რადიუსი გაგებულია, როგორც მისი მოქმედების სფეროს რადიუსი, ხოლო ატომი (იონი) ითვლება შეკუმშვის ბურთად. ატომის პლანეტარული მოდელის გამოყენებით, იგი წარმოდგენილია როგორც ბირთვი, რომლის გარშემოც ელექტრონები ბრუნავენ. მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ელემენტების თანმიმდევრობა შეესაბამება ელექტრონული გარსების შევსების თანმიმდევრობას. იონის ეფექტური რადიუსი დამოკიდებულია ელექტრონული გარსების შევსებაზე, მაგრამ ის არ არის გარე ორბიტის რადიუსის ტოლი. ეფექტური რადიუსის დასადგენად, ატომები (იონები) კრისტალურ სტრუქტურაში წარმოდგენილია როგორც შეხების ხისტი ბურთები, ისე რომ მათ ცენტრებს შორის მანძილი უდრის რადიუსების ჯამს. ატომური და იონური რადიუსი განისაზღვრება ექსპერიმენტულად ატომთაშორისი მანძილების რენტგენის გაზომვით და გამოითვლება თეორიულად კვანტურ მექანიკურ კონცეფციებზე დაყრდნობით.

იონური რადიუსების ზომები ემორჩილება შემდეგ კანონებს:

1. ერთი ვერტიკალური რიგის შიგნით პერიოდული ცხრილიიგივე მუხტის მქონე იონების რადიუსი იზრდება ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად, რადგან იზრდება ელექტრონული გარსების რაოდენობა და, შესაბამისად, ატომის ზომა.

2. იგივე ელემენტისთვის იონური რადიუსი იზრდება უარყოფითი მუხტის მატებასთან ერთად და მცირდება დადებითი მუხტის მატებასთან ერთად. ანიონის რადიუსი მეტია კატიონის რადიუსზე, ვინაიდან ანიონს აქვს ელექტრონების ჭარბი რაოდენობა, ხოლო კატიონს აქვს დეფიციტი. მაგალითად, Fe, Fe 2+, Fe 3+-სთვის ეფექტური რადიუსი არის 0.126, 0.080 და 0.067 ნმ, შესაბამისად, Si 4-, Si, Si 4+ ეფექტური რადიუსია 0.198, 0.118 და 0.040 ნმ.

3. ატომებისა და იონების ზომები მიჰყვება მენდელეევის სისტემის პერიოდულობას; გამონაკლისს წარმოადგენს ელემენტები No57-დან (ლანთანი) 71-მდე (ლუტეტიუმი), სადაც ატომების რადიუსი არ იზრდება, არამედ ერთნაირად მცირდება (ე.წ. ლანთანიდის შეკუმშვა) და ელემენტები No89-დან (აქტინიუმი) მოყოლებული. (ე.წ. აქტინიდის შეკუმშვა).

ატომური რადიუსი ქიმიური ელემენტიდამოკიდებულია კოორდინაციის ნომერზე. კოორდინაციის რიცხვის ზრდას ყოველთვის თან ახლავს ატომთაშორისი მანძილების ზრდა. ამ შემთხვევაში, ატომური რადიუსების მნიშვნელობების შედარებითი განსხვავება, რომელიც შეესაბამება ორ სხვადასხვა საკოორდინაციო რიცხვს, არ არის დამოკიდებული ქიმიური ბმის ტიპზე (იმ პირობით, რომ სტრუქტურებში ბმის ტიპი შედარებული კოორდინაციის ნომრებით არის იგივე). ატომური რადიუსების ცვლილება საკოორდინაციო რიცხვის ცვლილებით მნიშვნელოვნად მოქმედებს მოცულობითი ცვლილებების სიდიდეზე პოლიმორფული გარდაქმნების დროს. მაგალითად, რკინის გაგრილებისას, მის ტრანსფორმაციას მოდიფიკაციიდან სახეზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით მოდიფიკაციაში სხეულზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით, რომელიც ხდება 906 o C ტემპერატურაზე, თან უნდა ახლდეს მოცულობის ზრდა 9%-ით. რეალურად მოცულობის ზრდა 0,8%-ია. ეს იმის გამო ხდება, რომ საკოორდინაციო რიცხვის 12-დან 8-მდე ცვლილების გამო, რკინის ატომური რადიუსი მცირდება 3%-ით. ანუ ატომური რადიუსების ცვლილებები პოლიმორფული გარდაქმნების დროს დიდწილად ანაზღაურებს იმ მოცულობით ცვლილებებს, რომლებიც უნდა მომხდარიყო, თუ ატომის რადიუსი არ შეცვლილიყო. ელემენტების ატომური რადიუსების შედარება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათ აქვთ იგივე კოორდინაციის ნომერი.

ატომური (იონური) რადიუსი ასევე დამოკიდებულია ქიმიური ბმის ტიპზე.

ლითონის შეკრულ კრისტალებში ატომური რადიუსი განისაზღვრება როგორც მეზობელ ატომებს შორის ინტერატომური მანძილის ნახევარი. მყარი ხსნარების შემთხვევაში ლითონის ატომური რადიუსი რთულად იცვლება.

ელემენტების კოვალენტური რადიუსების ქვეშ კოვალენტური ბმაგაიგეს ატომთაშორისი მანძილის ნახევარი უახლოეს ატომებს შორის, რომლებიც დაკავშირებულია ერთ კოვალენტურ ბმასთან. კოვალენტური რადიუსების მახასიათებელია მათი მუდმივობა სხვადასხვა კოვალენტურ სტრუქტურაში ერთი და იგივე კოორდინაციის ნომრებით. ასე რომ, დისტანციები ერთში S-S ურთიერთობებიალმასში და გაჯერებულ ნახშირწყალბადებში იგივეა და ტოლია 0,154 ნმ.

იონური ბმის მქონე ნივთიერებებში იონური რადიუსი არ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ახლომდებარე იონებს შორის მანძილების ჯამის ნახევარი. როგორც წესი, კათიონებისა და ანიონების ზომები მკვეთრად განსხვავდება. გარდა ამისა, იონების სიმეტრია განსხვავდება სფერულისგან. იონური რადიუსების შეფასების რამდენიმე მიდგომა არსებობს. ამ მიდგომებზე დაყრდნობით ხდება ელემენტების იონური რადიუსების შეფასება, შემდეგ კი სხვა ელემენტების იონური რადიუსების განსაზღვრა ექსპერიმენტულად განსაზღვრული ატომთაშორისი მანძილებიდან.

ვან დერ ვაალის რადიუსი განსაზღვრავს კეთილშობილი გაზის ატომების ეფექტურ ზომებს. გარდა ამისა, ვან დერ ვაალის ატომური რადიუსები განიხილება, როგორც ბირთვული მანძილის ნახევარი უახლოეს იდენტურ ატომებს შორის, რომლებიც ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული ქიმიური კავშირით, ე.ი. მიეკუთვნება სხვადასხვა მოლეკულებს (მაგალითად, მოლეკულურ კრისტალებს).

გამოთვლებში და კონსტრუქციებში ატომური (იონური) რადიუსების გამოყენებისას მათი მნიშვნელობები უნდა იქნას აღებული ერთი სისტემის მიხედვით აგებული ცხრილებიდან.

ეფექტური ატომური რადიუსი - იხ რადიუსი ატომურია.

გეოლოგიური ლექსიკონი: 2 ტომად. - მ.: ნედრა. რედაქტირებულია K. N. Paffengoltz et al.. 1978 .

ნახეთ, რა არის "ეფექტური ატომური რადიუსი" სხვა ლექსიკონებში:

    მნიშვნელობა Å-ში, რომელიც ახასიათებს ატომების ზომას. როგორც წესი, ეს კონცეფცია გაგებული იყო, როგორც ეფექტური გამოსხივება, რომელიც გამოითვლება როგორც ატომთაშორისი (ინტერბირთვული) მანძილის ნახევარი ჰომატომურ ნაერთებში, ანუ ლითონებში და არამეტალებში. იმიტომ რომ მარტო და... გეოლოგიური ენციკლოპედია

    პლატინა- (პლატინი) პლატინის ლითონი, პლატინის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები პლატინის ლითონი, პლატინის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, პლატინის წარმოება და გამოყენება შინაარსი შინაარსი ნაწილი 1. სახელწოდების წარმოშობა platinum. ნაწილი 2. რეგულაციები... ... ინვესტორის ენციკლოპედია

    მახასიათებლები, რომლებიც საშუალებას იძლევა მიახლოებით შეფასდეს ატომთაშორისი (ბირთვშორისი) მანძილები მოლეკულებსა და კრისტალებში. ატომური რადიუსი არის 0,1 ნმ-ის რიგის მიხედვით. განისაზღვრება ძირითადად რენტგენის სტრუქტურული ანალიზის მონაცემებით. * * * ატომური…… ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    მეტალი- (ლითონი) ლითონების განმარტება, ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების განსაზღვრა ლითონის, ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების განსაზღვრა, ლითონების გამოყენება სარჩევი სარჩევი განმარტება ბუნებაში გავრცელება თვისებები დამახასიათებელი თვისებები... ... ინვესტორის ენციკლოპედია

    94 ნეპტუნიუმი ← პლუტონიუმი → Americium Sm Pu ... ვიკიპედია

    მოთხოვნა „ლითიუმზე“ გადამისამართებულია აქ; აგრეთვე სხვა მნიშვნელობები. ეს სტატია ეხება ქიმიურ ელემენტს. სამედიცინო გამოყენებისთვის იხილეთ ლითიუმის პრეპარატები. 3 ჰელიუმი ← ლითიუმი ... ვიკიპედია

    55 ქსენონი ← ცეზიუმი → ბარიუმი ... ვიკიპედია

    VA-ში სტრუქტურის კვლევები ეფუძნება VA-ში შესწავლილი რენტგენის გამოსხივების (მათ შორის სინქროტრონის გამოსხივების) გაფანტვის ინტენსივობის კუთხური განაწილების შესწავლას, ელექტრონის ან ნეიტრონული ნაკადის და Mössbauer g გამოსხივების შესწავლას. რეპ. განასხვავებენ... ქიმიური ენციკლოპედია

ატომური რადიუსი ატომური რადიუსი

მახასიათებლები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის მოლეკულებსა და კრისტალებში ატომთაშორისი (ინტერატომური) მანძილების დაახლოებით შეფასებას. ატომური რადიუსი არის 0,1 ნმ-ის რიგის მიხედვით. განისაზღვრება ძირითადად რენტგენის სტრუქტურული ანალიზის მონაცემებით.

ატომური რადიუსი

ატომური რადიუსი, მახასიათებლები, რომლებიც საშუალებას იძლევა დაახლოებით შეაფასოს ატომთაშორისი (ბირთშორისი) მანძილი მოლეკულებსა და კრისტალებში.
ატომის ან იონის ეფექტური რადიუსი გაგებულია, როგორც მისი მოქმედების სფეროს რადიუსი, ხოლო ატომი (იონი) ითვლება შეკუმშვის ბურთად. ატომის პლანეტარული მოდელის გამოყენებით, იგი წარმოდგენილია როგორც ბირთვი, რომლის გარშემოც ორბიტაზეა (სმ.ორბიტალები)ელექტრონები ბრუნავენ. მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ელემენტების თანმიმდევრობა შეესაბამება ელექტრონული გარსების შევსების თანმიმდევრობას. იონის ეფექტური რადიუსი დამოკიდებულია ელექტრონული გარსების შევსებაზე, მაგრამ ის არ არის გარე ორბიტის რადიუსის ტოლი. ეფექტური რადიუსის დასადგენად, ატომები (იონები) კრისტალურ სტრუქტურაში წარმოდგენილია როგორც შეხების ხისტი ბურთები, ისე რომ მათ ცენტრებს შორის მანძილი უდრის რადიუსების ჯამს. ატომური და იონური რადიუსი განისაზღვრება ექსპერიმენტულად ატომთაშორისი მანძილების რენტგენის გაზომვით და გამოითვლება თეორიულად კვანტურ მექანიკურ კონცეფციებზე დაყრდნობით.
იონური რადიუსების ზომები ემორჩილება შემდეგ კანონებს:
1. პერიოდული ცხრილის ერთ ვერტიკალურ მწკრივში ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად იზრდება ერთი და იგივე მუხტის მქონე იონების რადიუსი, ვინაიდან იზრდება ელექტრონული გარსების რაოდენობა და შესაბამისად ატომის ზომა.
2. იგივე ელემენტისთვის იონური რადიუსი იზრდება უარყოფითი მუხტის მატებასთან ერთად და მცირდება დადებითი მუხტის მატებასთან ერთად. ანიონის რადიუსი მეტია კატიონის რადიუსზე, ვინაიდან ანიონს აქვს ელექტრონების ჭარბი რაოდენობა, ხოლო კატიონს აქვს დეფიციტი. მაგალითად, Fe, Fe 2+, Fe 3+-სთვის ეფექტური რადიუსი არის 0.126, 0.080 და 0.067 ნმ, შესაბამისად, Si 4-, Si, Si 4+ ეფექტური რადიუსია 0.198, 0.118 და 0.040 ნმ.
3. ატომებისა და იონების ზომები მიჰყვება მენდელეევის სისტემის პერიოდულობას; გამონაკლისს წარმოადგენს ელემენტები No57-დან (ლანთანი) 71-მდე (ლუტეტიუმი), სადაც ატომების რადიუსი არ იზრდება, არამედ ერთნაირად მცირდება (ე.წ. ლანთანიდის შეკუმშვა) და ელემენტები No89-დან (აქტინიუმი) მოყოლებული. (ე.წ. აქტინიდის შეკუმშვა).
ქიმიური ელემენტის ატომური რადიუსი დამოკიდებულია კოორდინაციის რიცხვზე (სმ.საკოორდინაციო ნომერი). კოორდინაციის რაოდენობის ზრდას ყოველთვის თან ახლავს ატომთაშორისი მანძილების ზრდა. ამ შემთხვევაში, ატომური რადიუსების მნიშვნელობების შედარებითი განსხვავება, რომელიც შეესაბამება ორ სხვადასხვა საკოორდინაციო რიცხვს, არ არის დამოკიდებული ქიმიური ბმის ტიპზე (იმ პირობით, რომ სტრუქტურებში ბმის ტიპი შედარებული კოორდინაციის ნომრებით არის იგივე). ატომური რადიუსების ცვლილება საკოორდინაციო რიცხვის ცვლილებით მნიშვნელოვნად მოქმედებს მოცულობითი ცვლილებების სიდიდეზე პოლიმორფული გარდაქმნების დროს. მაგალითად, რკინის გაგრილებისას, მის ტრანსფორმაციას მოდიფიკაციიდან სახეზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით მოდიფიკაციაში სხეულზე ორიენტირებული კუბური გისოსებით, რომელიც ხდება 906 o C ტემპერატურაზე, თან უნდა ახლდეს მოცულობის ზრდა 9%-ით. რეალურად მოცულობის ზრდა 0,8%-ია. ეს იმის გამო ხდება, რომ საკოორდინაციო რიცხვის 12-დან 8-მდე ცვლილების გამო, რკინის ატომური რადიუსი მცირდება 3%-ით. ანუ ატომური რადიუსების ცვლილებები პოლიმორფული გარდაქმნების დროს დიდწილად ანაზღაურებს იმ მოცულობით ცვლილებებს, რომლებიც უნდა მომხდარიყო, თუ ატომის რადიუსი არ შეცვლილიყო. ელემენტების ატომური რადიუსების შედარება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათ აქვთ იგივე კოორდინაციის ნომერი.
ატომური (იონური) რადიუსი ასევე დამოკიდებულია ქიმიური ბმის ტიპზე.
კრისტალებში ერთად ლითონის ბმული (სმ.ლითონის ბმული)ატომური რადიუსი განისაზღვრება, როგორც უახლოეს ატომებს შორის ატომთაშორისი მანძილის ნახევარი. მყარი ხსნარების შემთხვევაში (სმ.მყარი გადაწყვეტილებები)მეტალის ატომური რადიუსი განსხვავდება რთული გზებით.
კოვალენტური ბმის მქონე ელემენტების კოვალენტური რადიუსი გაგებულია, როგორც ატომთაშორისი მანძილის ნახევარი უახლოეს ატომებს შორის, რომლებიც დაკავშირებულია ერთი კოვალენტური ბმით. კოვალენტური რადიუსების მახასიათებელია მათი მუდმივობა სხვადასხვა კოვალენტურ სტრუქტურაში ერთი და იგივე კოორდინაციის ნომრებით. ამრიგად, დისტანციები ერთ C-C ობლიგაციებში ალმასსა და გაჯერებულ ნახშირწყალბადებში იგივეა და ტოლია 0,154 ნმ.
იონური რადიუსი იონური ბმის მქონე ნივთიერებებში (სმ. IONIC BOND)არ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ახლომდებარე იონებს შორის მანძილების ჯამის ნახევარი. როგორც წესი, კათიონებისა და ანიონების ზომები მკვეთრად განსხვავდება. გარდა ამისა, იონების სიმეტრია განსხვავდება სფერულისგან. იონური რადიუსების შეფასების რამდენიმე მიდგომა არსებობს. ამ მიდგომებზე დაყრდნობით ხდება ელემენტების იონური რადიუსების შეფასება, შემდეგ კი სხვა ელემენტების იონური რადიუსების განსაზღვრა ექსპერიმენტულად განსაზღვრული ატომთაშორისი მანძილებიდან.
ვან დერ ვაალის რადიუსი განსაზღვრავს კეთილშობილი გაზის ატომების ეფექტურ ზომებს. გარდა ამისა, ვან დერ ვაალის ატომური რადიუსები განიხილება, როგორც ბირთვული მანძილის ნახევარი უახლოეს იდენტურ ატომებს შორის, რომლებიც ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული ქიმიური კავშირით, ე.ი. მიეკუთვნება სხვადასხვა მოლეკულებს (მაგალითად, მოლეკულურ კრისტალებს).
გამოთვლებში და კონსტრუქციებში ატომური (იონური) რადიუსების გამოყენებისას მათი მნიშვნელობები უნდა იქნას აღებული ერთი სისტემის მიხედვით აგებული ცხრილებიდან.


ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2009 .

ნახეთ, რა არის "ატომური რადიუსი" სხვა ლექსიკონებში:

    ატომების მახასიათებლები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის მოლეკულებსა და კრისტალებში ატომთაშორისი (ბირთშორისი) მანძილების დაახლოებით შეფასებას. ატომებს არ აქვთ მკაფიო საზღვრები, თუმცა, კვანტური ცნებების მიხედვით. მექანიკა, ელექტრონის პოვნის ალბათობა გარკვეული დაშორება ბირთვიდან....... ფიზიკური ენციკლოპედია

    მახასიათებლები, რომლებიც საშუალებას იძლევა დაახლოებით შეაფასონ ატომთაშორისი (ბირთვშორისი) მანძილი მოლეკულებში და კრისტალებში. განისაზღვრება ძირითადად რენტგენის სტრუქტურული ანალიზის მონაცემებით... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

    ატომების ეფექტური მახასიათებლები, რაც საშუალებას იძლევა დაახლოებით შეფასდეს ატომთაშორისი (ინტერბირთვული) მანძილი მოლეკულებსა და კრისტალებში. კვანტური მექანიკის ცნებების მიხედვით, ატომებს არ აქვთ მკაფიო საზღვრები, მაგრამ ელექტრონის პოვნის ალბათობა... ... ქიმიური ენციკლოპედია

    ატომების მახასიათებლები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის ნივთიერებებში ატომთაშორისი მანძილების დაახლოებით შეფასებას. კვანტური მექანიკის მიხედვით, ატომს არ აქვს გარკვეული საზღვრები, მაგრამ ელექტრონის პოვნის ალბათობა ატომის ბირთვიდან მოცემულ მანძილზე, დაწყებული... ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია