Verschil tussen atomaire straal en Ionische straal

Belangrijkste verschil - Atomic Radius vs Ionic Radius

Atomen zijn de bouwstenen van de materie. Alle materie bestaat uit atomen. Deze atomen kunnen worden omgezet in ionen door een of meer elektronen van buiten toe toe te voegen. Omdat atomen en ionen cirkelvormige 3D-structuren zijn, kunnen we de straal van een atoom of een ion meten. Maar het is geen gemakkelijke taak om te doen. Omdat een atoom of ion bestaat uit elektronen die in beweging zijn. Atoomradius is de afstand tussen de kern van een atoom en de grens van zijn elektronenwolk. Ionische straal is de straal van het atoomion. De straal van een ion kan groter of kleiner zijn dan de straal van een atoom, afhankelijk van de elektrische lading van het ion. Het belangrijkste verschil tussen atomaire straal en ionische straal is die atoomstraal is de straal van een neutraal atoom, terwijl ionische straal de straal is van een elektrisch geladen atoom.

Key Areas Covered

1. Wat is Atomic Radius
      - Definitie, trends in het periodiek systeem
2. Wat is Ionic Radius
      - Definitie, trends in het periodiek systeem
3. Wat is het verschil tussen atomaire straal en Ionische straal
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atomic Radius, Atoms, Electron Shell, Ionic Radius, Ions

Wat is Atomic Radius

Atoomradius is de afstand van de kern van een atoom tot de grens van de elektronenwolk. Met andere woorden, het is de afstand van de kern tot het verste elektron dat bij dat atoom hoort. Atoomradius kan alleen worden gedefinieerd voor geïsoleerde en neutrale atomen.

Bij het beschouwen van het periodiek systeem der elementen is er een patroon van de atomaire straal van elementen. Langs een periode van het periodiek systeem neemt het atoomnummer geleidelijk af. De elementen in dezelfde periode hebben hetzelfde aantal elektronenschillen. Als het aantal aanwezige elektronen hoger is, is de aantrekkingskracht tussen de elektronen en de kern ook hoog. In het begin van de periode is er een minder aantal elektronen aanwezig in de buitenste orbitaal. Dan is de aantrekkingskracht van de kern minder. Daarom is het atoom groot en is de atoomstraal ook groot. Maar als je langs een periode beweegt, wordt het aantal protonen in de kern verhoogd, samen met het aantal elektronen dat in het atoom aanwezig is. Daarom is de aantrekkingskracht tussen elektronen en de kern hoog. Het zorgt ervoor dat de grootte van het atoom kleiner wordt; dan wordt de atomaire straal verminderd. Op dezelfde manier neemt de afmeting van het atoom geleidelijk af, dus ook de atomaire straal.

Figuur 1: Vergelijking van atomaire grootten

Bij het naar beneden bewegen van een groep van het periodiek systeem der elementen, wordt de atomaire straal vergroot. Na elke periode wordt nog een elektronenschil aan het atoom toegevoegd. Daarom neemt de omvang van het atoom toe bij het afdalen van de groep. De atoomstraal is ook verhoogd.

Maar in de d-blokelementen is er geen groter verschil tussen de atomaire stralen van atomen van twee aangrenzende elementen in dezelfde periode. Dit komt omdat de elektronen hier worden toegevoegd aan dezelfde d-orbitaal die zich bevindt als een inwendige orbitaal. Omdat de buitenste schaal constant blijft, hebben de atomaire stralen van die elementen geen aanzienlijke verschillen.

Wat is Ionic Radius

Ionische straal is de straal van het atoomion. Ionen kunnen niet alleen bestaan. Als het een positief geladen ion is, zal het reageren met een negatief geladen ion (of het tegenovergestelde) en een stabiele neutrale verbinding worden. Deze verbinding wordt een ionische verbinding genoemd omdat deze is gemaakt van ionische componenten. Een ionische verbinding bestaat uit kationen en anionen. Het kation is kleiner in omvang omdat een kation wordt gevormd door een of meer elektronen van een atoom te verwijderen. Het anion is groot omdat het extra elektronen heeft die door de kern worden afgestoten, resulterend in de toename van de afstand tussen de kern en het verste elektron van de elektronenwolk.

De meest nauwkeurige manier om de ionische straal te vinden, is om de afstand tussen twee kernen van twee ionen te delen op basis van hun grootte. Als een ionische verbinding bijvoorbeeld is samengesteld uit een kation en een anion met een atomaire grootte die drie keer groter is, moet de afstand tussen de twee kernen worden gedeeld door 4 om de kationstraal te verkrijgen.

Figuur 2: Atoom- en Ionische straling van sommige elementen

De ionen van hetzelfde chemische element kunnen in verschillende grootten worden gevonden op basis van hun elektrische lading. De meest gebruikelijke methode om de ionische straal te vinden, is de röntgenkristallografie. Idem als in atomaire straal, de ionische straal heeft ook trends in het periodiek systeem. Naarmate we een groep in het periodiek systeem naar beneden bewegen, neemt de ionische straal toe. Dit komt omdat elke periode een nieuwe elektronenschil wordt toegevoegd wanneer we een groep naar beneden gaan. Langs een periode wordt de ionische straal verminderd als gevolg van de effectieve positieve aantrekking van de kern geleidelijk wordt verhoogd.

Verschil tussen atomaire straal en Ionische straal

Definitie

Atomic Radius: Atoomradius is de straal van een neutraal atoom.

Ionische straal: Ionische straal is de straal van het atoomion.

Berekening

Atomic Radius: Atoomradius kan worden berekend als de afstand van de kern van een atoom tot de grens van de elektronenwolk.

Ionische straal: Ionische radius kan worden berekend door de afstand tussen twee kernen van twee ionen te delen op basis van hun grootte.

maten

Atomic Radius: Neutrale atomen van hetzelfde element hebben dezelfde grootte, dus de atomaire straal is gelijk aan elkaar.

Ionische straal: Kationen hebben een kleinere atomaire straal dan die van anionen.

Bepaling

Atomic Radius: Atoomradius wordt bepaald rekening houdend met neutrale gasatomen van chemische elementen.

Ionische straal: Ionische straal wordt bepaald rekening houdend met kationen en anionen die zich in een ionische binding bevinden (in ionische verbindingen).

Conclusie

Atoomradius en ionische straal van chemische elementen hebben trends in het periodiek systeem der elementen. Het vergroten of verkleinen van de atoom- of ionengrootte langs een periode of een down van een groep van het periodiek systeem kan worden verklaard met behulp van de elektronenconfiguraties van elementen. Er zijn echter aanzienlijke verschillen tussen de atomaire radius en de ionische straal. Het belangrijkste verschil tussen atomaire straal en ionische straal is dat de atomaire straal de straal van een neutraal atoom is terwijl de ionische straal de straal van een elektrisch geladen atoom is.

Referenties:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Dit is wat Trends Ionische radius volgt in het periodiek systeem." ThoughtCo, hier beschikbaar. Toegankelijk 21 september 2017.
2. Libretexts. "Atomic Radii." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7 september 2017, hier beschikbaar. Toegankelijk 21 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Atomaire & ionische radii" door Popnose - Eigen werk (ionische radii van RD Shannon (1976). "Herziene effectieve ionische radii en systematische studies van interatomaire afstanden in haliden en chalcogeniden." Acta Cryst A32: 751-767 DOI: 10.1107 / S0567739476001551.) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Vergelijkende atoomgroottes" door CK-12 Foundation (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia