2012年10月17日 星期三

原子半徑 Atomic Radius

化學原理啟迪338
1.     就像原子軌域的大小沒有辦法精確劃定出來,我們也無法精確地指出原子的大小到底是多少。為了大概瞭解原子的半徑,我們想出一個不太完美的辦法,透過測量化合物的原子們彼此之間的距離,推算出原子的半徑
Kodaly: Hary Janos - Intermezzo (solo-cimbalom)

2.     舉例來說,溴分子由2個溴原子組成,溴分子的2個原子核之間的距離是228pm;溴原子的半徑就是這段距離的一半,114pm
3.     下表是用這個方法測量出來的原子半徑:
4.     測量化合物的原子們彼此之間的距離,推算出原子的半徑被稱為共價的原子半徑covalent atomic radii
5.     用化合物的原子之間的距離計算出來的原子半徑,比用單獨一顆原子其90%電子出現範圍計算出來的原子半徑,來得,因為原子彼此鍵結時,它們的電子雲會重疊。
6.     不過,從共價鍵計算而得的原子半徑,仍可用來觀察各元素原子半徑的趨勢。金屬的原子半徑來自於固體的金屬晶體,從固體金屬原子之間的距離計算出原子半徑。
7.     觀察各元素的共價原子半徑可發現一個趨勢,同一個週期的元素從左到右,原子半徑逐漸減少。為什麼會這樣?因為同一週期的元素從左到右,原子核的有效核電荷逐漸增加。這代表同一週期的元素,愈靠近右邊的元素,價電子更受原子核的吸引靠近,也因此減少的原子的體積。
8.     元素符號表同一行的元素/同一族的元素由上到下,原子半徑逐漸增加,這是因為電子的主量子數/能階由上而下逐漸增加。
9.     【例題】預測以下離子的半徑趨勢:鈹Be2+、鎂Mg2+、鈣Ca2+和鍶Sr2+
【解題】鈹Be2+、鎂Mg2+、鈣Ca2+和鍶Sr2+這幾個離子都是2A族元素移走2顆電子而成的。從鈹到鍶,電子的主量子數愈來愈大,也因此半徑愈來愈大,半徑由小而大的順序是:Be2+Mg2+ Ca2+Sr2+
n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl Chemical Principles》;圖片來源/Chemit.co.ukQuia.com

1 則留言:

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