Porównywanie rozmiarów atomów i jonów
8
0
Możesz zwiększyć swoją szansę na wysoki wynik z matury z chemii (90% i więcej) dzięki najlepszemu kursowi online w Polsce. Więcej informacji w linku.
KLIKNIJ
Dzisiaj pokażę Wam jak w krótki i szybki sposób porównywać rozmiary atomów i jonów. Poniżej zamieszczam skrócony opis pokazujący jakimi kryteriami i w jakiej kolejności należy się kierować, a w dalszej części artykułu wyjaśniam dokładniej na czym te kryteria polegają. Zapraszam serdecznie.
1. Liczba powłok elektronowych => Atom/jon o większej liczbie powłok elektronowych jest większy. Dla przykładu:
Cl– < K – atom potasu jest większy od anionu Cl–, gdyż zawiera o jedną powłokę elektr. więcej.
Ca < Sr – atom strontu jest większy od atomu wapnia
K > K+ – atom potasu jest większy od kationu potasu (kation potasu stracił ostatnią powłokę elektronową).
Jeżeli oba atomy mają tyle samo powłok elektronowych należy rozpatrzyć drugie kryterium.
2. Liczba protonów => Atom/jon o mniejszej ilości protonów jest większy.
Dla przykładu:
Al > P – atom glinu jest większy od atomu fosforu (atom glinu ma mniej protonów)
Sr2+ < Se2- – anion selenu jest większy od kationu strontu (anion selenu ma mniej protonów)
Jeżeli oba atomy/jony mają tyle samo powłok elektronowych i protonów, należy rozpatrzyć trzecie kryterium
3. Liczba elektronów => Atom/jon o większej liczbie elektronów jest większy
Dla przykładu:
Br– > Br – anion bromu jest większy od atomu bromu (anion bromu ma więcej elektronów).
Należy przy tym pamiętać, że następne kryterium należy rozważyć dopiero wtedy, gdy poprzednie jest takie same. Dla przykładu, porównajmy rozmiar Cl– i Cl.
– Zarówno anion chloru jak i atom chloru posiadają tyle samo powłok elektronowych. Tak więc 1 kryterium nic nie dało. Rozpatrujemy drugie.
– Zarówno anion chloru jak i atom chloru posiadają tyle samo protonów (po 17 protonów). Musimy więc rozpatrzyć kryterium 3.
– Anion chloru posada o 1 elektron więcej, a więc jest większy od atomu: Cl– > Cl.
Omówmy teraz dokładnie z czego wynikają dane różnice w rozmiarach. Do dzieła.
- Liczba powłok elektronowych – Jest to chyba najprostsze do zrozumienia kryterium. Wiadome jest, że to elektrony decydują o rozmiarze atomu/jonu, ponieważ stanowią najbardziej zewnętrzną część atomu/jonu. Mówiąc bardziej dokładnie – to elektrony walencyjne decydują o rozmiarze, ponieważ znajdują się najbardziej na zewnątrz w strukturze atomu/jonu. Tak więc im więcej powłok elektronowych ma dana struktura, tym dalej powłoka walencyjna znajduje się od jądra i w rezultacie rozmiar jest większy. Poniżej naszkicowałem porównanie rozmiarów atomu Litu i Sodu (Rys. 1).
Jeżeli dane atomu/jony zawierają tyle samo powłok, porównujemy liczbę protonów.
- Liczba protonów – Protony znajdują się wraz z neutronami w jądrze. Jądro działa niczym magnes (jest naładowane dodatnio poprzez obecność protonów) i przyciąga do siebie elektrony znajdujące się na powłokach. Im więcej protonów będzie zawierało jądro, tym mocniej będzie przyciągało znajdujące się na powłokach elektrony, co w rezultacie da mniejszy rozmiar atomu/jonu. Poniżej przedstawiono porównanie przyciągania w atomie azotu i fluoru (Rys. 2).
Jeżeli dane atomu/jony zawierają tyle samo powłok elektronowych i protonów, porównujemy liczbę elektronów.
- Liczba elektronów – elektrony znajdują się na powłokach elektronowych i są przyciągane przez dodatnio naładowane jądro. Porównajmy rozmiar F– oraz F (Rys. 3). Anion fluoru zawiera o 1 elektron więcej (łącznie 10 elektronów oraz 9 protonów) od atomu fluoru (łącznie 9 elektronów oraz 9 protonów). Można więc powiedzieć, że w anionie fluorkowym dodatni ładunek jądra jest rozłożony na większą liczbę elektronów, co w rezultacie powoduje, że przyciąga te elektrony słabiej.
Reasumując, rozmiar atomów/jonów zależy od trzech czynników wg malejącej priorytetowości: Liczba powłok elektronowych> Liczba protonów> Liczba elektronów.
Pozdrawiam,
Łukasz Lijewski – AKADEMIA CHEMII
Wszelkie prawa zastrzeżone!!!
Zamieszczanie jakichkolwiek fragmentów tego artykułu w innych publikacjach i stronach internetowych bez zgody autora jest zabronione.
Może Ci się spodobać
Próba jodoformowa
Teoria kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego
[…] http://akademiachemii.pl/artykuly/porownywanie-rozmiarow-atomow-i-jonow/ […]
Wreszcie ktoś robi dobrą robotę. Uczyłam się z podręcznika Nowej Ery. Podobno podręcznik wiodący do matury. Gdzie tam jest wytłumaczone to co tutaj? A na maturze jest? Jest. Dziękuje.
Dziękuję serdecznie za komentarz. Niestety, ale w kwestii porównywania średnic atomów jest dużo nieporozumień i nawet w ksiązkach (nie wiem czy to była NE), pojawił się błąd, że rozmiar atomu rośnie w prawą stronę układu okresowego. 🙂