Химийн атомын радиус гэж юу вэ. Атомын радиус

Атомын радиус атомын радиус

молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой шинж чанарууд. Атомын радиус нь 0.1 нм байна. Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөр голчлон тодорхойлно.

АТОМЫН РАДИУС, молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог шинж чанарууд.
Атом эсвэл ионы үр дүнтэй радиусыг түүний үйл ажиллагааны хүрээний радиус гэж ойлгодог бөгөөд атом (ион) нь шахагдах боломжгүй бөмбөг гэж тооцогддог. Атомын гаригийн загварыг ашиглан түүнийг тойрог замд тойрон эргэлддэг цөм хэлбэрээр дүрсэлдэг (см.ОРБИТАЛ)электронууд эргэлддэг. Менделеевийн үечилсэн систем дэх элементүүдийн дараалал нь электрон бүрхүүлийг дүүргэх дараалалтай тохирч байна. Ионы үр дүнтэй радиус нь электрон бүрхүүлийн дүүргэлтээс хамаардаг боловч энэ нь гаднах тойрог замын радиустай тэнцүү биш юм. Үр дүнтэй радиусыг тодорхойлохын тулд болор бүтэц дэх атомууд (ионууд) нь хатуу бөмбөлөгт хүрч байгаа хэлбэрээр дүрслэгдсэн бөгөөд тэдгээрийн төв хоорондын зай нь радиусуудын нийлбэртэй тэнцүү байна. Атомын болон ионы радиусыг атом хоорондын зайны рентген хэмжилтээр туршилтаар тодорхойлж, квант механикийн үзэл баримтлалд үндэслэн онолын хувьд тооцдог.
Ионы радиусын хэмжээ нь дараах хуулиудад захирагдана.
1. Үелэх системийн нэг босоо эгнээнд электрон бүрхүүлийн тоо, улмаар атомын хэмжээ нэмэгддэг тул ижил цэнэгтэй ионуудын радиус атомын дугаар нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
2. Ижил элементийн хувьд сөрөг цэнэг нэмэгдэх тусам ионы радиус нэмэгдэж, эерэг цэнэг нэмэгдэх тусам буурна. Анион нь электроны илүүдэлтэй, катион нь дутагдалтай тул анионы радиус нь катионы радиусаас их байна. Жишээлбэл, Fe, Fe 2+, Fe 3+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.126, 0.080 ба 0.067 нм, Si 4-, Si, Si 4+-ийн хувьд үр дүнтэй радиус нь 0.198, 0.118, 0.040 нм байна.
3. Атом ба ионы хэмжээ нь Менделеевийн системийн үечлэлийг дагаж мөрддөг; Үл хамаарах зүйл нь №57 (лантан)-аас No71 (лютети) хүртэлх элементүүд бөгөөд атомын радиус нь нэмэгддэггүй, харин жигд буурдаг (лантанидын агшилт гэж нэрлэгддэг) болон 89 (актин)-аас хойшхи элементүүд юм. (актинидын агшилт гэж нэрлэгддэг).
Атомын радиусхимийн элемент нь зохицуулалтын тооноос хамаарна (см.ЗОХИЦУУЛАЛТЫН ДУГААР). Зохицуулалтын тооны өсөлт нь атом хоорондын зайны өсөлтийг үргэлж дагалддаг. Энэ тохиолдолд хоёр өөр зохицуулалтын тоонд тохирох атомын радиусын утгуудын харьцангуй ялгаа нь химийн бондын төрлөөс хамаарахгүй (харьцуулсан зохицуулалтын тоо бүхий бүтэц дэх бондын төрөл ижил байх тохиолдолд). Атомын радиус дахь зохицуулалтын тоо өөрчлөгдөхөд полиморф хувиргалтуудын үед эзлэхүүний өөрчлөлтийн хэмжээ ихээхэн нөлөөлдөг. Жишээлбэл, төмрийг хөргөхдөө нүүр төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөөс 906 ° C-т явагддаг бие төвтэй шоо тортой өөрчлөлтөд эзлэхүүн 9% -иар нэмэгдэх ёстой. бодит байдал дээр эзлэхүүний өсөлт 0.8% байна. Энэ нь зохицуулалтын тоо 12-аас 8 болж өөрчлөгдсөний улмаас төмрийн атомын радиус 3% -иар буурсантай холбоотой юм. Өөрөөр хэлбэл, полиморф хувиргалт дахь атомын радиус дахь өөрчлөлт нь атомын радиус өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд үүсэх эзлэхүүний өөрчлөлтийг ихээхэн хэмжээгээр нөхдөг. Элементүүдийн атомын радиус нь ижил зохицуулалтын дугаартай тохиолдолд л харьцуулж болно.
Атомын (ионы) радиус нь химийн бондын төрлөөс хамаарна.
Металл холбосон талстуудад (см.Металл холбоос)атомын радиусыг хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж тодорхойлдог. Хатуу уусмалын хувьд (см.хатуу шийдэл)металлын атомын радиус нь нарийн төвөгтэй байдлаар өөр өөр байдаг.
Ковалент холбоо бүхий элементүүдийн ковалент радиусыг нэг ковалент холбоогоор холбосон хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж ойлгодог. Ковалентын радиусын нэг онцлог нь ковалент радиусын ижил ковалент бүтэцтэй тэдгээрийн тогтмол байдал юм. Иймээс алмаз ба ханасан нүүрсустөрөгчийн нэг C-C бондын зай нь ижил бөгөөд 0.154 нм-тэй тэнцүү байна.
Ионы холбоо бүхий бодис дахь ионы радиус (см.ИОНИН БОНД)Ойролцоох ионуудын хоорондох зайны нийлбэрийн тал хувь гэж тодорхойлох боломжгүй. Дүрмээр бол катион ба анионуудын хэмжээ эрс ялгаатай байдаг. Үүнээс гадна ионуудын тэгш хэм нь бөмбөрцөгөөс ялгаатай. Ионы радиусыг тооцоолох хэд хэдэн арга байдаг. Эдгээр аргууд дээр үндэслэн элементүүдийн ионы радиусыг тооцоолж, дараа нь туршилтаар тодорхойлсон атом хоорондын зайнаас бусад элементүүдийн ионы радиусыг тодорхойлно.
Ван дер Ваалсын радиусыг тодорхойлно үр дүнтэй хэмжигдэхүүнүүдүнэт хийн атомууд. Нэмж дурдахад ван дер Ваалсын атомын радиус нь химийн холбоогоор бие биетэйгээ холбогдоогүй хамгийн ойрын ижил атомуудын хоорондох цөмийн хоорондын зайны тал хувьтай тэнцүү гэж үздэг. өөр өөр молекулуудад хамаарах (жишээлбэл, молекулын талстууд).
Тооцоолол, байгууламжид атомын (ион) радиусыг ашиглахдаа тэдгээрийн утгыг нэг системийн дагуу барьсан хүснэгтээс авна.

нэвтэрхий толь бичиг. 2009 .

Бусад толь бичгүүдэд "атомын радиус" гэж юу болохыг харна уу.

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой атомын шинж чанарууд. Атомуудад байхгүй тодорхой хил хязгаар, гэхдээ квантын үзэл баримтлалын дагуу. механик, тодорхой хугацаанд электрон олох магадлал цөмөөс зай ...... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог шинж чанарууд. Рентген туяаны бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөр голчлон тодорхойлсон... Том нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог атомын үр дүнтэй шинж чанарууд. Квант механикийн үзэл баримтлалын дагуу атомууд тодорхой хил хязгааргүй, харин электрон олох магадлал... ... Химийн нэвтэрхий толь бичиг

Бодис дахь атом хоорондын зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжтой атомын шинж чанарууд. дагуу квант механик, атом нь тодорхой хил хязгааргүй боловч атомын цөмөөс өгөгдсөн зайд электроныг олох магадлал нь ... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

Молекул ба талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор үнэлэх боломжийг олгодог шинж чанарууд. A. r. 0.1 нм-ийн дарааллаар байна. ch-ээр тодорхойлсон. арр. рентген бүтцийн шинжилгээний өгөгдлөөс... Байгалийн шинжлэх ухаан. нэвтэрхий толь бичиг

Өгүүллийн төгсгөлд та атомын радиусын тодорхойлолт, үечилсэн хүснэгтийн чиг хандлага, атомын хамгийн том радиус, атомын радиусын диаграммыг тайлбарлах боломжтой болно. Нэг нэгээр нь ярилцаж эхэлцгээе.

Атомын радиусын тодорхойлолт

Бидний оюун санаанд байгаа атомын ерөнхий дүр зураг бол бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Хэрэв үүнийг зөв гэж үзвэл энэ тодорхойлолт нь:

Гэсэн хэдий ч аль ч үед электронуудын яг байрлалын талаар тодорхой мэдээлэл байдаггүй. Онолын хувьд электрон нэг үед цөмтэй маш ойрхон байхад зарим үед цөмөөс хол байж болно. Мөн элементийн атомын атомын радиусын яг утгыг хэмжих боломжгүй, учир нь атом нь хэмжээнээсээ хамаагүй бага байдаг.

Яагаад үнэн зөв тодорхойлох арга байхгүй вэ?
А. Нэг атомыг тусгаарлах боломжгүй.
B. Атом нь тодорхой тодорхойлогдсон хэлбэр, хил хязгааргүй, электрон байх магадлал тэг түвшинд байсан ч гэсэн тодорхой зайг хэмжих боломжгүй. хол зайголоос.
C.Нөлөөллийн улмаас өөрчлөгдөж болно орчинболон бусад олон шалтгаанууд.

Гэсэн хэдий ч бид илэрхийлж чадна янз бүрийн хэлбэрүүдатомуудын хоорондын харилцааны шинж чанараас хамааран атом. Дээрх хязгаарлалтуудыг үл харгалзан үйл ажиллагааны гурван ойлголт байдаг:

Ковалентын радиус

Гомоатомын молекулуудад (ижил төрлийн атом агуулсан) ковалент радиусыг дараах байдлаар тодорхойлно.

Ван дер Ваалсын радиус

Үнэн хэрэгтээ ван дер Ваалсын хүч сул, тэдгээрийн таталцлын хэмжээ (хүч) нь бодисын хийн болон шингэн төлөвт бага байдаг. Тиймээс хүчний хэмжээ хамгийн их байх ёстой гэж үзвэл радиусыг хатуу төлөвт тодорхойлно.

• Ван дер Ваалын утга нь ковалент радиусаас их байна.
• Жишээлбэл, хлорын ван дер Ваалын хүч нь 180 м, ковалент радиус нь 99 pm (пикометр) юм.

Металл радиус

учир нь металлын холбоо сул байна ковалент холбоо Металл холбоонд байгаа хоёр атомын хоорондох цөмийн молекулын зай нь ковалент холбооноос их байна.

• Металлын холбоо нь ковалент холбооноос илүү юм.

Атомын радиусын үечилсэн хүснэгтийн чиг хандлага

Судалгааны явцад эрдэмтэд бодисын хамгийн жижиг бөөмийг олж, атом гэж нэрлэжээ. Төрөл бүрийн атомууд янз бүрийн элементүүдтөрөл бүрийн химийн болон физик шинж чанар. Үүнийг үечилсэн хүснэгтийн чиг хандлагад атомын радиус өөрчлөх үед харж болно. Атомын радиусыг өөрчлөх нь химийн урвалын үед атомын үйл ажиллагаанд ихээхэн нөлөөлдөг. Учир нь энэ нь иончлолын энерги, химийн урвалд орох чадвар болон бусад олон хүчин зүйлд нөлөөлдөг.

Үе бүрт сүүлчийн элементийн атомын радиус нэлээд том гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Учир нь язгуур хий нь ван дер Ваал радиустай гэж тооцогддог бөгөөд энэ нь үргэлж илүү байдаг өндөр үнэ цэнэ, ковалент радиусаас илүү.Гурван атомын радиусыг харьцуулахдаа хүчний дараалал

• Ван дер Ваал > Металл радиус > Ковалент

Атомын радиусын чиг хандлага

Энэ хугацаанд, бүрхүүлийн тоо өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа ч цөмийн цэнэг нэмэгддэг. Энэ нь цөмд татах хүч нэмэгдэж, хэмжээ нь багасч байгаагийн үр дагавар юм.

• Цөмийн таталцалα 1/ Атомын радиус.
• Үндсэн квант тоо( N) α Атомын радиус.
• Скрининг эффект α Атомын радиус.
• Бондын тооα 1/ Атомын радиус.

Тайлбар: Атомын радиум нь олон тооатомын радиусаас.

Бүлэгт та бүлгээрээ дээрээс доошоо шилжих үед атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр атомын радиус нэмэгддэг нь бүрхүүлийн энергийн хэмжээ нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм.

Хамгийн том атомын радиус

• Устөрөгч бол хамгийн жижиг хэмжээ юм.
• Атомын дугаар 87-той франций нь цезийнхээс том ковалент ба ван дер-Ваальсийн радиустай.
• Учир нь франций бол маш тогтворгүй элемент юм. Тиймээс Цези нь хамгийн өндөр атомын дугаартай.

Энэ бол атомын радиусыг тодорхойлох, үечилсэн хүснэгтийн чиг хандлага, хамгийн том атомын радиус, атомын радиусын диаграмм зэрэг үндсэн ойлголтуудын тухай юм.

s- ба p-элементүүдийн хувьд d- ба f-электронууд нь дотоод байдаг тул үе ба дэд бүлгүүдийн радиусын өөрчлөлт нь d- ба f-элементүүдийнхээс илүү тод илэрдэг. Атом ба ионы хэмжээ (атом ба ионы радиус). Ковалент холбоо бүхий элементүүдийн ковалент радиусыг нэг ковалент холбоогоор холбосон хамгийн ойрын атомуудын хоорондын атом хоорондын зайны тал хувь гэж ойлгодог.

Тиймээс электрон нягтын дийлэнх хэсэг (90 орчим хувь) нь энэ радиусын бөмбөрцөгт агуулагддаг гэж үзэн атомыг тодорхой радиустай болгодог. Атомын радиус нь электрон үүлний хил хязгаар юм. Атомын радиусын өөрчлөлт тогтмол хүснэгтэлектрон бүрхүүлийн шинж чанараар тодорхойлогддог тул үечилсэн шинж чанартай байдаг. Өөр хоорондоо холбогдсон атомуудын радиусыг үр дүнтэй гэж нэрлэдэг. Молекул, талстуудын бүтцийг судлах замаар үр дүнтэй радиусыг тодорхойлно.

Атомын радиус гэдэг нь тухайн атомын цөм ба түүний хамгийн гадна талын электрон тойрог зам хоорондын зайг хэлнэ. Өнөөдөр атомын радиусын хэмжилтийн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн нэгж бол пикометр (pm) юм.

Дэлхий гаригийн бүтэц нь цөм, манти, царцдас гэж хуваагддаг. Гол нь газрын гадаргаас хамгийн алслагдсан төв хэсэг юм. Үүнээс гадна дэлхийн цөмийн бүтцэд 1300 км радиустай хатуу дотоод цөм, 2200 км радиустай шингэн гадаад цөм байдаг. Гаригийн радиусыг тооцоолохын тулд шууд бус геохими, геофизикийн аргыг ашигладаг.

Цөмийн массын радиусаас хамаарах хамаарал нь шугаман биш юм. Энэ нь электронууд гариг ​​шиг байдагтай холбоотой юм нарны систем, Нарыг тойрон хөдөлдөг - атомын цөм. Электрон хөдөлгөөний тойрог замууд тогтмол байдаг.

Энэ нь зам барихад хүндрэл учруулж, гайхалтай дуу чимээг бий болгосон. Дараа нь... АТОМЫН РАДИУС нь молекул, талст дахь атом хоорондын (цөм хоорондын) зайг ойролцоогоор тооцоолох боломжийг олгодог атомын шинж чанар юм. Атомууд тодорхой хил хязгааргүй байдаг тул "А. Р." атомын электрон нягтын 90-98% нь энэ радиустай бөмбөрцөгт агуулагддаг гэсэн үг юм.

Ионы радиусыг ионы талст дахь цөмийн хоорондын зайг ойролцоогоор тооцоолоход ашигладаг. Хамгийн ойрын катион ба анион хоорондын зай нь тэдгээрийн ионы радиусын нийлбэртэй тэнцүү гэж үздэг. A. r. катионууд болон A. r-ийн дутуу үнэлэгдсэн утгууд. анионууд. Атомууд бие биедээ ван дер Ваальсийн радиусуудын нийлбэрээс бага зайд ойртох үед атом хоорондын хүчтэй түлхэлт үүсдэг.

6.6. Хром, зэс болон бусад зарим элементийн атомын электрон бүтцийн онцлог

Ван дер Ваалсын тухай мэдлэг A. r. молекулын хэлбэр, молекулын хэлбэр, тэдгээрийн молекулын талст дахь савлагааг тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Энэ зарчмыг ашигласнаар байгаа талстографийн өгөгдлийг тайлбарлах, зарим тохиолдолд молекулын талстуудын бүтцийг урьдчилан таамаглах боломжтой.

2.6. Атомын шинж чанарын үечлэл

Үнэмлэхүй тэг температурт ч молекул, талст дахь бөөмийн чичиргээ үүсдэг гэдгийг бид мэднэ (х. 31, 150). Молибден ба вольфрам нь лантанидын шахалтын улмаас атом ба ионуудын E + ойролцоо радиустай байдаг. Энэ нь Мо ба III-ийн шинж чанарууд нь хромын хооронд бодвол хоорондоо илүү төстэй болохыг тайлбарлаж байна.

Диагональ элементүүдийн шинж чанарыг өөрчлөх

Хүснэгтэнд үзүүлснээр. 14, газрын ховор элементийн атом ба ионуудын радиус байгалийн жамаар Ла-аас Лу хүртэл буурдаг. Энэ үзэгдлийг лантанидын шахалт гэж нэрлэдэг. Шахалтын шалтгаан нь нэг бүрхүүлд нэг электроныг нөгөө электроноор шалгадаг.

Өнөөг хүртэл хоёрдогч үе үеийг голчлон Зураг дээрх үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдэд тэмдэглэж ирсэн. 62 нь s-электронууд болон нэмэлт дэд бүлгүүдэд байгааг харуулж байна. Зохицуулалтын онолын тухай ойлголтыг зөвхөн талст дахь атомын орчныг авч үзэхээс гадна чөлөөт молекул (хий) болон уусмал дахь олон атомт ионуудад ашигладаг.

Менделеевийн үечилсэн систем дэх элементүүдийн дараалал нь электрон бүрхүүлийг дүүргэх дараалалтай тохирч байна. Ионы үр дүнтэй радиус нь электрон бүрхүүлийн дүүргэлтээс хамаардаг боловч энэ нь гаднах тойрог замын радиустай тэнцүү биш юм.

Бөөмийг таних зарчим

Атом ба ионы радиусыг атом хоорондын зайны рентген хэмжилтээр туршилтаар тодорхойлж, квант механикийн үзэл баримтлалд үндэслэн онолын хувьд тооцдог. 2. Ижил элементийн хувьд ионы радиус сөрөг цэнэг ихсэх тусам нэмэгдэж, эерэг цэнэг нэмэгдэх тусам буурна. Химийн элементийн атомын радиус нь зохицуулалтын дугаараас хамаарна. Зохицуулалтын тооны өсөлт нь атом хоорондын зайны өсөлтийг үргэлж дагалддаг.

Хатуу уусмалын хувьд металлын атомын радиус нь нарийн төвөгтэй байдлаар өөрчлөгддөг. Ковалентын радиусын нэг онцлог нь ковалент радиусын ижил ковалент бүтэцтэй тэдгээрийн тогтмол байдал юм. Ионы холбоо бүхий бодис дахь ионы радиусыг ойролцоох ионуудын хоорондох зайны нийлбэрийн хагасаар тодорхойлох боломжгүй.

Электрон хамаарал нь бүх атомуудад мэдэгддэггүй. Ихэнх тохиолдолд хоёр атомын хоорондох хамгийн богино зай нь атомын радиусуудын нийлбэртэй тэнцүү байдаг. Чөлөөт атомын радиусыг гаднах электрон бүрхүүлийн нягтын гол максимумын байрлал гэж авна. Атом ба ионуудын радиус нь өөр c.n-ийн хувьд Ha эсвэл ri радиусын утгаас хамаарна. өгөгдсөн тооны хувьд g-г үржүүлэх замаар олж болно. тодорхой харьцаагаар.

Атомын радиусыг тодорхойлох нь бас зарим асуудал үүсгэдэг. Нэгдүгээрт, атом нь хатуу тодорхойлогдсон гадаргуу, радиустай бөмбөрцөг биш юм. Атом бол электронуудын үүлээр хүрээлэгдсэн цөм гэдгийг санаарай. Цөмөөс холдох үед электроныг илрүүлэх магадлал нь тодорхой дээд хэмжээнд хүртэл аажмаар нэмэгдэж, дараа нь аажмаар буурч, харин болдог. тэгтэй тэнцүүзөвхөн хязгааргүй хол зайд. Хоёрдугаарт, хэрэв бид радиусыг тодорхойлох зарим нөхцөлийг сонгосон бол ийм радиусыг туршилтаар хэмжих боломжгүй хэвээр байна.

Туршилт нь зөвхөн цөмийн хоорондын зайг, өөрөөр хэлбэл, бондын уртыг тодорхойлох боломжтой болгодог (дараа нь 2.21-р зурагт тайлбарт тодорхой тайлбар хийсэн). Тэдгээрийг тодорхойлохын тулд рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ эсвэл электрон дифракцийн аргыг (электрон дифракц дээр үндэслэсэн) ашигладаг. Атомын радиусыг ижил атомуудын хоорондох хамгийн бага цөмийн зайны талтай тэнцүү гэж үздэг.

Вандер Ваалсын радиус. Холбоогүй атомуудын хувьд цөм хоорондын хамгийн бага зайны талыг ван дер Ваалсын радиус гэж нэрлэдэг. Энэ тодорхойлолтыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.22.

Цагаан будаа. 2.21. Холбоосын урт. Молекулууд байнга чичирдэг тул цөмийн хоорондын зай буюу бондын урт нь тогтмол утгатай байдаггүй. Энэхүү зураг нь энгийн хоёр атомт молекулын шугаман чичиргээг бүдүүвчээр илэрхийлдэг. Чичиргээ нь бондын уртыг хоёр атомын төв хоорондын зай гэж тодорхойлохыг зөвшөөрдөггүй. Илүү нарийвчлалтай тодорхойлолт нь дараах байдалтай байна: бондын урт нь хоёр атомын массын төвүүдийн хооронд хэмжигдэж, хамгийн бага холболтын энергитэй тохирч буй холбогдсон атомуудын хоорондох зай юм. Хамгийн бага энергийг Морзын муруй дээр харуулав (2.1-р зургийг үз).

Цагаан будаа. 2.22. Атомын радиус, a - ван дер Ваалсын радиус; b - ковалент радиус; in - металл радиус.

Ковалентын радиус. Ковалентын радиус нь хоорондоо ковалент холбоогоор холбогдсон хоёр ижил атомын хоорондох цөм хоорондын зайны хагас (бондын урт) гэж тодорхойлогддог (Зураг 2.22б). Жишээлбэл, 0.1988 нм урттай хлорын молекулыг авч үзье. Хлорын ковалент радиусыг 0.0944 нм гэж үздэг.

Нэг элементийн атомын ковалент радиусыг мэдсэнээр та өөр элементийн атомын ковалент радиусыг тооцоолж болно. Жишээлбэл, бондын уртын туршилтаар тодорхойлсон утга нь 0.1767 нм байна. Энэ утгаас хлорын ковалент радиусыг (0.0994 нм) хасвал нүүрстөрөгчийн ковалент радиус 0.0773 нм болохыг олж мэднэ. Энэхүү тооцооны арга нь атомын радиусыг дагаж мөрдөх нэмэлтийн зарчим дээр суурилдаг энгийн хуульнэмэлт. Тиймээс бондын урт нь нүүрстөрөгч ба хлорын ковалент радиусын нийлбэр юм. Нэмэлтийн зарчим нь зөвхөн энгийн ковалент холбоонд хамаарна. Давхар ба гурвалсан ковалент холбоо нь богино байна (Хүснэгт 2.7).

Энгийн ковалент бондын урт нь түүний молекул дахь орчноос хамаарна. Жишээлбэл, бондын урт нь гурван орлуулсан нүүрстөрөгчийн атом дахь 0.1070 нм-ээс нэгдэл дэх 0.115 нм хүртэл хэлбэлздэг.

Металл радиус. Металлын радиусыг металл болор тор дахь хөрш ионуудын хоорондох цөмийн хоорондын зайны хагастай тэнцүү гэж үзнэ (Зураг 2.22, в). Атомын радиус гэдэг нэр томьёо нь ихэвчлэн металл бус элементийн атомуудын ковалент радиусыг, металлын радиус гэдэг нь металл элементийн атомуудыг хэлдэг.

Ионы радиус. Ионы радиус нь талст ионы нэгдэл (давс) дахь зэргэлдээ моноатом (энгийн) ионуудын хоорондох цөмийн хоорондын зайны хоёр хэсгийн нэг юм. Ионы радиусыг тодорхойлох нь ионы радиусыг бус харин ион хоорондын зайг туршилтаар хэмждэг тул ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг. Дотор хоорондын зай нь болор тор дахь ионуудын багцаас хамаарна. Зураг дээр. 2.23 нь гурвыг харуулж байна боломжит арга замуудболор торонд ионуудыг савлах. Харамсалтай нь ион хоорондын зайг туршилтаар хэмжсэн

Цагаан будаа. 2.23. Ионы радиус, a - анионууд хоорондоо харьцдаг, харин катионууд нь анионуудтай харьцдаггүй; б - катионууд нь анионуудтай харьцдаг боловч анионууд хоорондоо харьцдаггүй; в - катионууд нь анионуудтай, анионууд хоорондоо харьцдаг ионуудын уламжлалт байдлаар хүлээн зөвшөөрөгдсөн зохицуулалт. a зайг туршилтаар тодорхойлно. Үүнийг анионы радиусаас хоёр дахин их гэж үздэг. Энэ нь анион ба катионы радиусуудын нийлбэр болох ион хоорондын зай b-ийг тооцоолох боломжийг бидэнд олгодог. Ионы хоорондын зай b-ийг мэдсэнээр бид катионы радиусыг тооцоолж болно.

Эдгээр гурван баглаа боодлын аргын аль нь тодорхой тохиолдол бүрт бодитоор хэрэгжиж байгааг дүгнэхийг бүү зөвшөөр. Асуудал нь ион хоорондын зайг хоёр ионы радиустай харгалзах хоёр хэсэгт хуваах харьцааг олох, өөрөөр хэлбэл нэг ион хаана төгсөж, нөгөө нь хаанаас эхлэхийг шийдэх явдал юм. Жишээлбэл, Зураг дээр үзүүлснээр. 2.12. Энэ асуултыг давсны электрон нягтын зураглалаар ч шийдэж чадахгүй. Энэ хүндрэлийг даван туулахын тулд ихэвчлэн: 1) ион хоорондын зай нь хоёр ионы радиусын нийлбэр, 2) ионууд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй, 3) зэргэлдээх бөмбөрцөгүүд хоорондоо шүргэлцдэг гэж үздэг. Сүүлийн таамаглал нь Зураг дээр үзүүлсэн ион савлах аргатай тохирч байна. 2.23, в. Хэрэв нэг ионы радиус мэдэгдэж байгаа бол бусад ионы радиусыг нэмэлтийн зарчим дээр үндэслэн тооцоолж болно.

Радиус тохирох янз бүрийн төрөл. Хүснэгтэнд 2.8-д 3-р үеийн гурван элементийн янз бүрийн төрлийн радиусын утгыг харуулав. Хамгийн их үүнийг харахад хялбар байдаг том үнэ цэнэанионик ба ван дер Ваальсийн радиусуудад хамаарагдана. Зураг дээр. 11.9-д аргоноос бусад 3-р үеийн бүх элементүүдийн ион ба атомын хэмжээг харьцуулсан. Атомын хэмжээг тэдгээрийн ковалент радиусаар тодорхойлно. Катионууд атомуудаас жижиг хэмжээтэй, анионууд нь ижил элементийн атомуудаас том хэмжээтэй байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бүх төрлийн радиусын элемент бүрийн хувьд хамгийн бага утга нь үргэлж катион радиусд хамаарна.

Хүснэгт 2.8. Төрөл бүрийн атомын радиусуудын харьцуулалт

Үелэх систем дэх элементүүдийн байрлал, атомын радиус, цахилгаан сөрөг байдал зэрэг химийн элементүүдийн шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг авч үзье.

Атомын радиус нь атомын электрон бүрхүүлийн хэмжээг харуулдаг утга юм. Энэ бол химийн элементийн атомын шинж чанараас хамаардаг маш чухал хэмжигдэхүүн юм. Үндсэн дэд бүлгүүдэд атомын цөмийн цэнэг нэмэгдэх тусам электрон түвшний тоо нэмэгддэг тул үндсэн дэд бүлгүүдэд атомын тоо нэмэгдэх тусам атомын радиус нэмэгддэг.

Тодорхой хугацааны туршид химийн элементийн атомын цөмийн цэнэг нэмэгдэж, энэ нь цөмд гадаад электронуудын таталцлыг нэмэгдүүлдэг. Түүнчлэн цөмийн цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр гадаад түвшний электронуудын тоо ихсэх боловч электрон түвшний тоо нэмэгддэггүй. Эдгээр хэв маяг нь цөмийн эргэн тойронд электрон бүрхүүлийг шахахад хүргэдэг. Иймээс атомын радиус нь атомын тоо нэмэгдэх тусам багасдаг.

Жишээлбэл, O, C, Li, F, N химийн элементүүдийг атомын радиусуудын буурах дарааллаар байрлуулцгаая. Үзүүлсэн химийн элементүүд нь хоёрдугаар үе шатанд байна. Тодорхой хугацаанд атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр атомын радиус буурдаг. Тиймээс заасан химийн элементүүдийг өсөх дарааллаар бичих ёстой серийн дугаарууд: Ли, С, Н, О, Ф.

Элементүүдийн шинж чанар ба тэдгээрийн үүсгэсэн бодисууд нь үелэх систем дэх бүлгийн дугаартай тэнцүү валентын электронуудын тооноос хамаардаг.

Дууссан энергийн түвшин, түүнчлэн найман электрон агуулсан гаднах түвшин нь тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлсэн. Энэ нь гелий, неон, аргоны химийн идэвхгүй байдлыг тайлбарлаж байгаа зүйл юм: тэдгээр нь химийн бодис руу ордоггүй. химийн урвал. Бусад бүх химийн элементүүдийн атомууд электроноо өгөх эсвэл авах хандлагатай байдаг тул электрон бүрхүүл нь тогтвортой болж, цэнэгтэй бөөмс болж хувирдаг.

Цахилгаан сөрөг чанар- энэ нь нэгдлүүдийн атомын валентын электронуудыг татах чадвар, өөрөөр хэлбэл атомуудын хооронд химийн холбоо үүсдэг электронууд юм. Энэ шинж чанар нь атомууд гаднах электрон давхаргыг дуусгахыг эрмэлзэж, инертийн хийн 8 электрон - энергийн таатай тохиргоог олж авахыг хичээдэгтэй холбоотой юм.

Цахилгаан сөрөг чанар нь атомын цөмийн гаднах энергийн түвшнээс электронуудыг татах чадвараас хамаардаг. Энэ таталцал хэдий чинээ хүчтэй байна, төдий чинээ цахилгаан сөрөг чанар нэмэгдэнэ. Атомын радиус бага байх тусам гаднах энергийн түвшний электронуудын хоорондох таталцлын хүч нэмэгддэг. Үүний үр дүнд үе ба үндсэн дэд бүлгүүдийн цахилгаан сөрөг байдлын өөрчлөлт нь атомын радиусын өөрчлөлтөөс эсрэг байх болно. Тиймээс үндсэн дэд бүлгүүдэд атомын тоо нэмэгдэх тусам электрон сөрөг чанар буурдаг. Атомын тоо нэмэгдэх тусам цахилгаан сөрөг чанар нэмэгддэг.

Жишээлбэл, Br, F, I, Cl химийн элементүүдийг цахилгаан сөрөг чанарыг нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулцгаая. Жагсаалтад орсон химийн элементүүд нь долоо дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт багтдаг. Үндсэн дэд бүлгүүдэд атомын тоо нэмэгдэх тусам электрон сөрөг чанар буурдаг. Тиймээс заасан химийн элементүүдийг цувралын дугаарын дарааллаар багасч бичих ёстой: I, Br, Cl, F.