Atomski volumen

Kaj je atomski volumen?

On Atomski volumen To je relativna vrednost, ki označuje razmerje med molarno maso elementa in njeno gostoto. Nato je ta volumen odvisen od gostote elementa, gostota pa je odvisna od faze in tega, kako se v tem naročajo atomi.

Tako da atomski volumen za element z ni enak v drugi različni fazi, kot je pri sobni temperaturi (tekočina, trdna ali plina) ali kadar je del določenih spojin. Tako se atomski volumen z v spojini ZB razlikuje od Z v spojini ZB.

Ker? Da bi ga razumeli, je treba primerjati atome z na primer nekaj frnikolov. Marmori imajo svojo materialno mejo zelo dobro definirano, kar je opaziti zahvaljujoč njihovi briljantni površini. Po drugi strani je meja atomov razpršena, čeprav jih je mogoče šteti za na daljavo sferične.

Torej, kar določa točko, ki presega atomsko mejo, je praznina, da bi našli elektron, in ta točka je lahko dalje ali bližje jedru, odvisno od tega, koliko sosednjih atomov vpliva okoli atoma.

Atomski volumen in radio

Pri medsebojnem medsebojnem interakciji v molekuli H₂, Položaji njihovih jeder so opredeljeni, pa tudi razdalje med njimi (stanuzne razdalje). Če sta oba atoma sferična, je polmer razdalja med jedrom in difuzno mejo:

Na vrhunski sliki je razvidno, kako se verjetnost iskanja elektrona zmanjšuje, ko se oddaljuje od jedra. Na delitvi z dvema internuklearno razdaljo dobimo atomski polmer. Nato se ob predpostavki sferične geometrije za atome uporablja formula za izračun prostornine krogle:

V = (4/3) (pi) r³

V tem izrazu je r atomski polmer, določen za molekulo H₂. Vrednost V, izračunana s to malo natančno metodo, se lahko spremeni, če se na primer upošteva h₂ v tekočem ali kovinskem stanju. Vendar je ta metoda zelo netočna, ker so oblike atomov zelo daleč od idealne sfere v njihovih interakcijah.

Za določitev atomskih količin v trdnih snovi se upoštevajo številne spremenljivke v zvezi z ureditvijo.

Dodatna formula

Molarna masa izraža količino snovi, ki ima mol atomov kemičnega elementa.

Njegove enote so G/mol. Po drugi strani je gostota volumen, ki zaseda gram elementa: g/ml. Ker so atomske volumske enote ML/MOL, se morate igrati s spremenljivkami, da dosežete želene enote:

• (g/mol) (ml/g) = ml/mol

Ali kaj je isto:

• (Molarna masa) (1/d) = v
• (Molarna masa/d) = v

Tako lahko prostornina mola atomov elementa enostavno izračuna; Medtem ko se s formulo sferične prostornine izračuna prostornina posameznega atoma.

Če želite doseči to vrednost od prve, je pretvorba potrebna prek številke Avogadro (6,02 · 10^-23).

Kako se v periodični tabeli spreminja atomsko volumen?

Če se atomi štejejo za sferične, bodo njihova sprememba enaka, ki jo opazimo v atomskih radijih. Na vrhunski sliki, ki prikazuje reprezentativne elemente, je prikazano, da od desne proti levi pritlikavi atomi; Po drugi strani pa od zgoraj navzdol postanejo bolj zajetni.

To je zato, ker v istem obdobju jedro vključuje protone, ko se premika v desno. Ti protoni izvajajo privlačno silo na zunanjih elektronih, ki čutijo učinkovito jedrsko obremenitev z_Ef, manjša od prave jedrske obremenitve z.

Elektroni notranje plasti odbijajo rezultate zunanje plasti, kar zmanjšuje učinek jedra na njih; To je znano kot učinek zaslona. V istem obdobju učinek zaslona ne uspe preprečiti povečanja števila protonov, tako da elektroni notranje plasti ne preprečujejo krčenja atomov.

Ko pa se spuščajo v skupino, so omogočene nove ravni energije, ki elektronom omogočajo kroženje jedra. Prav tako se poveča število elektronov v notranji plasti, katerih zaščitni učinki se začnejo zmanjševati, če jedro ponovno doda protone.

Zaradi teh razlogov je cenjeno, da ima skupina 1A najbolj obsežne atome, za razliko od majhnih atomov skupine 8A (ali 18), plemenitih plinov.

Atomske količine prehodnih kovin

Atomi prehodnih kovin vključujejo elektrone v notranje orbitale D. To povečanje učinka zaslona in, kot tudi resnično jedrsko obremenitev Z, je skoraj enako razveljavljeno, zato njihovi atomi ohranijo podobno velikost v istem obdobju.

Z drugimi besedami: v nekem obdobju imajo prehodne kovine podobne atomske količine. Vendar so te majhne razlike pri definiranju kovinskih kristalov izjemno pomembne (kot da bi bile kovinske frnikole).

Primeri atomskega volumna

Za izračun atomskega volumna enega elementa sta na voljo dve matematični formuli, vsak z ustreznimi primeri.

Primer 1

Glede na atomski radiogrogen -37 pm (1 picometer = 10^-12m) in cezij -265 pm-, izračunajte atomske količine.

S pomočjo formule sferične glasnosti imate potem:

V_H= (4/3) (3.14) (15.00)³= 212.07³

V_Cs= (4/3) (3.14) (265 popoldne)³= 77912297.67 PM³

Vendar so ti zvezki, izraženi v picometrih, pretirani, zato se pretvorijo v enote Angstroms, pomnožijo jih s pretvorbenim faktorjem (1Å/100:00)³:

(212.07³) (1Å/100:00)³= 2.1207 × 10^-4 Do³

(77912297.67 PM³) (1Å/100:00)³= 77,912 ų

Tako so razlike v velikosti med majhnim atomom H in voluminoznim atomom CS številčno dokazane. Upoštevati je treba, da ti izračuni niso nič drugega kot približki pod izjavo, da je atom popolnoma sferičen, kar divagira resničnost.

Primer 2

Gostota čistega zlata je 19,32 g/ml, njegova molarna masa pa 196,97 g/mol. Z uporabo formule M/D za izračun volumna mola zlatih atomov je naslednje:

V_Au= (196,97 g/mol)/(19,32 g/ml) = 10,19 ml/mol

To pomeni, da 1 mol zlatih atomov zaseda 10,19 ml, toda kakšen volumen posebej zavzema zlati atom? In kako ga izraziti v enotah PM³? Za to uporabite naslednje faktorje pretvorbe:

(10,19 ml/mol) · (mol/6,02 · 10^-23 atomi) · (1 m/100 cm)³· (1:00/10^-12m)³= 16,92 · 10⁶ p.m³

Po drugi strani je atomski polmer zlata 166. Če se primerjata oba količina - tistega, ki ga dobimo s prejšnjo metodo in se izračuna s formulo sferične volumna -, bo ugotovljeno, da nimata enake vrednosti:

V_Au= (4/3) (3.14) (166 PM)³= 19,15 · 10⁶ p.m³

Kateri od obeh je bližje sprejeti vrednosti? Tisti, ki je najbližje eksperimentalnim rezultatom, pridobljenim z X -Ray difrakcijo kristalne strukture zlata.