Belangrijkste verschil - Atomic Radius versus Ionic Radius

Atomen zijn de bouwstenen van materie. Alle materie is samengesteld uit atomen. Deze atomen kunnen worden omgezet in ionen door een of meer elektronen van buitenaf 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 is samengesteld uit elektronen die in beweging zijn. Atoomstraal is de afstand tussen de kern van een atoom en de grens van zijn elektronenwolk. Ionische straal is de straal van het ion van een atoom. 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 atomaire straal is de straal van een neutraal atoom, terwijl de ionische straal de straal is van een elektrisch geladen atoom.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is atoomstraal? - Definitie, trends in het periodiek systeem 2. Wat is Ionische straal? - Definitie, trends in het periodiek systeem 3. Wat is het verschil tussen atoomstraal en ionische straal? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: atoomstraal, atomen, elektronenschil, ionische straal, ionen

Wat is Atomic Radius

Atoomstraal 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. Atoomstraal 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. Gedurende een periode van het periodiek systeem wordt het atoomnummer geleidelijk verlaagd. De elementen in dezelfde periode hebben hetzelfde aantal elektronenschillen. Als het aantal aanwezige elektronen hoger is, is ook de aantrekkingskracht tussen de elektronen en de kern groot. In het begin van de periode zijn er minder elektronen in de buitenste orbitaal. Dan is de aantrekkingskracht vanuit de kern minder. Daarom is het atoom groot en is de atoomstraal ook groot. Maar als je langs een periode beweegt, neemt het aantal protonen in de kern toe, 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 krimpt; dan wordt de atomaire straal verminderd. Evenzo, als je langs een periode beweegt, neemt de grootte van het atoom geleidelijk af, net als de atoomstraal.

Figuur 1: Vergelijking van atoomgroottes

Wanneer u een groep van het periodiek systeem der elementen naar beneden beweegt, wordt de atomaire straal vergroot. Na elke periode wordt er nog een elektronenschil aan het atoom toegevoegd. Daarom wordt de grootte van het atoom groter wanneer de groep naar beneden beweegt. De atomaire straal wordt ook vergroot.

Maar in de d-blokelementen is er geen groter verschil tussen de atoomstralen van atomen van twee aangrenzende elementen in dezelfde periode. Dit komt omdat de elektronen hier worden toegevoegd aan dezelfde d-orbitaal die zich als een binnenste orbitaal bevindt. Omdat de buitenste schil constant blijft, vertonen de atoomstralen van die elementen geen grote verschillen.

Wat is Ionische straal?

Ionische straal is de straal van het ion van een atoom. 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 is samengesteld uit kationen en anionen. Het kation is kleiner 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, waardoor de afstand tussen de kern en het verste elektron van de elektronenwolk groter wordt.

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

Figuur 2: Atomaire en ionische stralen van sommige elementen

De ionen van hetzelfde chemische element kunnen in verschillende groottes worden gevonden, afhankelijk van hun elektrische lading. De meest gebruikelijke methode om de ionische straal te vinden, is de röntgenkristallografie. Hetzelfde als in de atomaire straal, heeft de ionische straal ook trends in het periodiek systeem. Naarmate we een groep in het periodiek systeem naar beneden gaan, wordt de ionische straal groter. Dit komt omdat er per periode een nieuwe elektronenschil wordt toegevoegd wanneer we een groep naar beneden gaan. Gedurende een periode wordt de ionische straal kleiner doordat de effectieve positieve aantrekking van de kern geleidelijk toeneemt.

Verschil tussen atoomstraal en ionische straal

Definitie

Atoomstraal: Atoomstraal is de straal van een neutraal atoom.

Ionische straal: Ionische straal is de straal van het ion van een atoom.

Berekening

Atoomstraal: Atoomstraal kan worden berekend als de afstand van de kern van een atoom tot de grens van de elektronenwolk.

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

Maten

Atoomstraal: Neutrale atomen van hetzelfde element hebben dezelfde grootte, dus de atoomstraal is gelijk aan elkaar.

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

Bepaling

Atoomstraal: Atoomstraal wordt bepaald rekening houdend met neutrale gasvormige atomen 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

Atoomstraal en ionstraal van chemische elementen hebben trends in het periodiek systeem der elementen. Het toenemen of afnemen van de atomaire of ionische afmetingen langs een periode of naar beneden in een groep van het periodiek systeem kan worden verklaard met behulp van de elektronenconfiguraties van elementen. Er zijn echter aanzienlijke verschillen tussen atomaire straal en 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 is van een elektrisch geladen atoom.

Referenties:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Dit is wat trends Ionische straal volgen in het periodiek systeem." ThoughtCo, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 21 september 2017. 2. Libretexts. "Atoomstralen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 7 september 2017, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 21 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Atomic & ionic 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