Elementlerin periyodik özellikleri

Periyodiklik, atomların elektron kabuğunun yapısında ifade edilir, bu nedenle elektronların durumuna bağlı özellikler periyodik yasa ile iyi bir uyum içindedir: atomik ve iyonik yarıçaplar, iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiflik ve elementlerin değerliliği. Ancak basit maddelerin ve bileşiklerin bileşimi ve özellikleri atomların elektronik yapısına bağlıdır, bu nedenle basit maddelerin ve bileşiklerin birçok özelliğinde periyodiklik gözlenir: erime ve kaynama sıcaklığı ve ısısı, kimyasal bağın uzunluğu ve enerjisi, elektrot potansiyelleri, standart oluşum entalpileri ve maddelerin entropisi, vb. d. Periyodik yasa atomların, elementlerin, basit maddelerin ve bileşiklerin 20'den fazla özelliğini kapsar.

Kuantum mekaniğine göre, bir elektron, bir atomun çekirdeğinin etrafında, hem yakınında hem de oldukça uzakta herhangi bir noktada bulunabilir. Bu nedenle atomların sınırları belirsizdir, belirsizdir. Aynı zamanda kuantum mekaniği, elektronların çekirdek etrafındaki dağılım olasılığını ve her bir yörünge için maksimum elektron yoğunluğunun konumunu hesaplar.

Bir atomun (iyon) yörünge yarıçapıçekirdekten bu atomun (iyon) en uzak dış yörüngesinin maksimum elektron yoğunluğuna kadar olan mesafedir.

Yörünge yarıçapları (değerleri el kitabında verilmiştir) periyotlarla azalır, çünkü atomlardaki (iyonlar) elektron sayısındaki artışa yeni elektron katmanlarının ortaya çıkması eşlik etmez. Bir atomun elektron kabuğu veya periyottaki her bir sonraki elementin iyonu, çekirdeğin yükündeki artış ve elektronların çekirdeğe çekilmesindeki artış nedeniyle bir öncekine kıyasla daha yoğun hale gelir.

Gruplardaki yörünge yarıçapları arttıkça artar Her elementin bir atomu (iyon), yeni bir elektronik katmanın ortaya çıkmasıyla ana elementten farklılık gösterir.

Yörünge atom yarıçaplarının beş dönem boyunca değişimi şekil 2'de gösterilmektedir. 13, buradan bağımlılığın periyodik yasanın karakteristik özelliği olan "testere dişi" formuna sahip olduğu görülebilir.

Pirinç. 13. Yörünge yarıçapının bağımlılığı

birinci - beşinci periyotların elementlerinin atom numarasından.

Ancak periyodik olarak atomların ve iyonların boyutlarındaki azalma monoton bir şekilde gerçekleşmez: bireysel elementlerin küçük "patlamaları" ve "eğimleri" vardır. "Daldırmalarda", kural olarak, elektronik konfigürasyonu artan stabilite durumuna karşılık gelen elemanlar vardır: örneğin, üçüncü periyotta magnezyumdur (3s 2), dördüncüde manganezdir (4s 2 3d 5) ve çinko (4s 2 3d 10) vb.

Not. Elektronik bilgisayarların gelişmesi nedeniyle yörünge yarıçaplarının hesaplamaları geçen yüzyılın yetmişli yıllarının ortalarından beri yapılmaktadır. Daha önce kullanılmış verimli moleküller ve kristallerdeki nükleerler arası mesafelere ilişkin deneysel verilerden belirlenen atom ve iyonların yarıçapları. Bileşiklerde atomların yüzeylerine temas eden sıkıştırılamaz toplar olduğu varsayılmaktadır. Kovalent moleküllerde belirlenen etkin yarıçaplara denir. kovalent yarıçaplar, metal kristallerde - metal iyonik bağa sahip bileşiklerde yarıçaplar - iyonik yarıçap. Etkin yarıçaplar yörünge yarıçaplarından farklıdır ancak atom numarasına bağlı olarak değişimleri de periyodiktir.

Modern bilimde atomun yarıçapı olarak adlandırılan şeyin ne olduğu sorusunu anlamak için atomun kendisinin ne olduğunu hatırlayalım. Klasik kavramlara göre atomun merkezinde proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdek bulunur ve çekirdeğin çevresinde her biri kendi yörüngesinde bulunan elektronlar döner.

Fizikte bir atomun yarıçapı

Atomun yapısının bu modelinde elektronlar uzaysal olarak sınırlı parçacıklar, yani tanecikler olduğundan, atom yarıçapını (a.r.), çekirdeğinden en uzak veya en dış yörüngeye kadar olan mesafeyi dikkate almak mantıklıdır. - değerlik elektronları döner.

Ancak modern anlayışa göre kuantum mekaniği kavramları Bu parametre klasik modelde olduğu gibi kesin olarak belirlenemez. Burada elektronlar artık parçacık-parçacık olarak temsil edilmiyor, dalgaların özelliklerini, yani uzaysal olarak sınırsız nesneleri kazanıyor. Böyle bir modelde elektronun konumunu doğru bir şekilde belirlemek kesinlikle imkansızdır. Burada bu parçacık zaten yoğunluğu atom çekirdeğine olan mesafeye bağlı olarak değişen bir elektron yörüngesi olarak temsil ediliyor.

Dolayısıyla, bir atomun yapısının modern modelinde yarıçapı kesin olarak belirlenemez. Dolayısıyla kuantum fiziğinde, genel kimyada, katı hal fiziğinde ve diğer ilgili bilimlerde bugün bu değer, merkezinde elektron bulutu yoğunluğunun %90-98'inin bulunduğu, çekirdeğin bulunduğu bir kürenin yarıçapı olarak tanımlanmaktadır. konsantredir. Aslında bu mesafe atomun sınırlarını belirler.

Atom yarıçaplarını gösteren Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunu (Mendeleev tablosu) ele alırsak, bu sayıların bir periyot içinde soldan sağa azaldığı ve bir grup içinde yukarıdan aşağıya doğru arttığı gerçeğiyle ifade edilen belirli kalıpları görebiliriz. yukarıdan aşağıya. Bu tür modeller, periyot içinde soldan sağa hareket ederken atomun yükünün artması, bunun da elektronların çekim kuvvetini arttırması ve grup içinde yukarıdan aşağıya doğru hareket ederken daha fazla ve daha fazla olmasıyla açıklanmaktadır. daha fazla elektron kabuğu doldurulur.

Kimya ve kristalografide atom yarıçapı

türleri nelerdir

Bu özellik, atomun hangi kimyasal bağda bulunduğuna bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Doğadaki tüm maddeler büyük oranda moleküllerden oluştuğu için a kavramı ortaya çıkar. R. Bir moleküldeki atomlar arası mesafeleri belirlemek için kullanılır. Ve bu özellik, molekülün içerdiği atomların özelliklerine, yani kimyasal elementlerin Periyodik sistemindeki konumlarına bağlıdır. Farklı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olan moleküller çok çeşitli maddeler oluşturur.

Aslında bu değer, atom çekirdeğinin ve onun dış elektron kabuklarının elektriksel çekim kuvvetinin kapsamını özetlemektedir. Bu kürenin dışında komşu atomun elektriksel çekim kuvveti devreye girer. Var atomların çeşitli kimyasal bağ türleri bir molekülde:

• kovalent;
• iyonik;
• metal;
• van der Waals.

Bu bağlantılara göre aynı şey olacaktır. atom yarıçapı.

Kimyasal bağın türüne nasıl bağlıdır?

Kovalent bir bağda AR, tek bir X-X kimyasal bağındaki bitişik atomlar arasındaki mesafenin yarısı olarak tanımlanır ve X bir metal değildir, çünkü bu bağ metal olmayanların karakteristiğidir. Örneğin, halojenler için kovalent yarıçap, X2 molekülündeki çekirdekler arası X-X mesafesinin yarısına eşit olacaktır, selenyum Se ve kükürt S molekülleri için - X8 molekülündeki X-X mesafesinin yarısı, karbon C için bu, X-X molekülü içindeki X-X mesafesinin yarısına eşit olacaktır. Bir elmas kristalindeki en kısa C-C mesafesi.

Bu kimyasal bağ toplanabilirlik özelliğine sahiptir yani çok atomlu moleküllerdeki çekirdekler arası mesafeleri belirlemeyi mümkün kılan toplama. Moleküldeki bağ çift veya üçlü ise, çoklu bağların uzunlukları tekli bağlardan daha az olduğundan kovalent AR azalır.

İyonik kristallerde oluşan iyonik bağ ile iyonik AR değerleri, kristal kafesin düğüm noktalarında bulunan en yakın anyon ile katyon arasındaki mesafeyi belirlemek için kullanılır. Bu mesafe, bu iyonların yarıçaplarının toplamı olarak tanımlanır.

Var iyonik yarıçapı belirlemenin birkaç yolu bireysel iyonların değerlerinin farklı olduğu. Ancak sonuç olarak, bu yöntemler nükleer mesafelerin yaklaşık olarak aynı değerlerini verir. Bu yöntemler veya sistemler, bu alanda ilgili araştırmalar yapan bilim adamlarının adlarını almıştır:

• Goldschmidt;
• Pauling;
• Belova ve Bokiya;
• diğer bilim adamları.

Metal kristallerinde oluşan metalik bağ ile AR, aralarındaki en kısa mesafenin yarısı kadar alınır. Metal yarıçapı K koordinasyon numarasına bağlıdır. K=12'de değeri koşullu olarak bir olarak alınır. Koordinasyon sayıları 4, 6 ve 8 için aynı elemanın metalik yarıçapı sırasıyla 0,88, 0,96 ve 0,98 olacaktır.

İki farklı metal alırsak ve elementlerinin metalik yarıçaplarını karşılaştırırsak, bu değerlerin birbirine yakınlığı, bu metallerin ikame türüne göre karşılıklı çözünürlüğü için gerekli ancak yetersiz bir koşul anlamına gelecektir. Örneğin, sıvı potasyum K ve lityum Li normal koşullar altında karışmaz ve iki sıvı katman oluşturur çünkü metalik yarıçapları büyük ölçüde farklılık gösterir (sırasıyla 0,236 nm ve 0,155 nm), potasyum K ve sezyum Cs ise katı bir çözelti oluşturur. yarıçaplarının yakınlığı (0,236 nm ve 0,268 nm).

van der Waals AR, soy gazların atomlarının etkin boyutlarının yanı sıra, farklı moleküllere ait olan ve kimyasal bir bağla bağlanmayan (bir örnek moleküler kristaller) aynı adı taşıyan en yakın atomlar arasındaki mesafeleri belirlemek için kullanılır. Eğer bu tür atomlar van der Waals yarıçaplarının toplamından daha az bir mesafeye yaklaşırlarsa, aralarında güçlü bir atomlar arası itme ortaya çıkacaktır. Bu yarıçaplar, komşu moleküllere ait iki atom arasında kabul edilebilir minimum temas sınırlarını tanımlar.

Ayrıca AR verileri moleküllerin şeklini, konformasyonlarını ve moleküler kristallerdeki paketlenmelerini belirlemek için kullanılır. "Yoğun paketleme" ilkesi şu durumlarda bilinmektedir: kristal oluşturan moleküller, "çıkıntılar" ve "oyuklar" ile birbirlerine girin. Bu prensibe dayanarak kristalografik veriler yorumlanır ve moleküler kristallerin yapıları tahmin edilir.

Video

Bu yararlı video, bir atomun yarıçapının ne olduğunu anlamanıza yardımcı olacaktır.

Atom yarıçapı atom yarıçapı

Moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafeleri yaklaşık olarak tahmin etmeyi mümkün kılan özellikler. Atom yarıçapları 0,1 nm mertebesindedir. Bunlar esas olarak X-ışını yapısal analiz verilerinden belirlenir.

ATOMİK YARIÇAP, moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafelerin yaklaşık olarak tahmin edilmesini mümkün kılan özellikler.
Bir atomun veya iyonun etkili yarıçapı, etki küresinin yarıçapı olarak anlaşılır ve atomun (iyon) sıkıştırılamaz bir top olduğu kabul edilir. Atomun gezegen modeli kullanıldığında, etrafında yörüngelerde bulunan bir çekirdek olarak temsil edilir. (santimetre. ORBİTALLER) elektronlar döner. Mendeleev'in Periyodik sistemindeki elementlerin sırası, elektron kabuklarının doldurulma sırasına karşılık gelir. Bir iyonun etkin yarıçapı elektron kabuklarının doluluğuna bağlıdır, ancak dış yörüngenin yarıçapına eşit değildir. Etkin yarıçapı belirlemek için, kristal yapıdaki atomlar (iyonlar) temas eden sert toplar olarak temsil edilir, böylece merkezleri arasındaki mesafe yarıçapların toplamına eşit olur. Atomik ve iyonik yarıçaplar, atomlar arası mesafelerin X-ışını ölçümlerinden deneysel olarak belirlendi ve kuantum mekaniği kavramları temel alınarak teorik olarak hesaplandı.
İyonik yarıçapların boyutları aşağıdaki yasalara uyar:
1. Periyodik sistemin bir dikey sırasında, elektron kabuklarının sayısı ve dolayısıyla atomun boyutu arttığından, aynı yüke sahip iyonların yarıçapları artan atom numarasıyla birlikte artar.
2. Aynı element için iyon yarıçapı negatif yükün artmasıyla artar ve pozitif yükün artmasıyla azalır. Anyonun yarıçapı katyonun yarıçapından daha büyüktür, çünkü anyonun elektron fazlalığı varken katyonun eksikliği vardır. Örneğin Fe, Fe 2+, Fe 3+ için etkili yarıçap sırasıyla 0,126, 0,080 ve 0,067 nm'dir; Si 4-, Si, Si 4+ için etkili yarıçap 0,198, 0,118 ve 0,040 nm'dir.
3. Atom ve iyonların boyutları Mendeleev sisteminin periyodikliğini takip eder; istisnalar, atom yarıçaplarının artmadığı, ancak eşit şekilde azaldığı (lantanit büzülmesi olarak adlandırılan) 57 numaradan (lantan) 71 numaraya (lutesyum) kadar olan elementler ve 89 numaradan (aktinyum) ve ötesindeki elementlerdir ( sözde aktinoid kasılma).
Bir kimyasal elementin atom yarıçapı koordinasyon numarasına bağlıdır (santimetre. KOORDİNASYON NUMARASI). Koordinasyon sayısındaki artışa her zaman atomlar arası mesafelerdeki artış eşlik eder. Bu durumda iki farklı koordinasyon numarasına karşılık gelen atom yarıçapı değerleri arasındaki bağıl fark, kimyasal bağın türüne bağlı değildir (karşılaştırılan koordinasyon sayılarına sahip yapılardaki bağ türünün aynı olması şartıyla). Koordinasyon numarasındaki bir değişiklikle atom yarıçapındaki bir değişiklik, polimorfik dönüşümler sırasında hacimsel değişikliklerin büyüklüğünü önemli ölçüde etkiler. Örneğin demir soğutulduğunda, 906 °C'de meydana gelen yüzey merkezli kübik modifikasyondan vücut merkezli kübik modifikasyona dönüşümüne %9'luk bir hacim artışı eşlik etmelidir, aslında hacimdeki bir artış %0,8'dir. . Bunun nedeni, koordinasyon sayısının 12'den 8'e değişmesi nedeniyle demirin atom yarıçapının %3 oranında azalmasıdır. Yani, polimorfik dönüşümler sırasında atom yarıçapındaki değişiklik, atom yarıçapı değişmeseydi meydana gelmesi gereken hacimsel değişiklikleri büyük ölçüde telafi eder. Elementlerin atom yarıçapları ancak aynı koordinasyon numarasıyla karşılaştırılabilir.
Atomik (iyonik) yarıçaplar aynı zamanda kimyasal bağın türüne de bağlıdır.
Metalik bağ içeren kristallerde (santimetre. METAL BAĞLANTI) Atom yarıçapı, en yakın atomlar arasındaki atomlararası mesafenin yarısı olarak tanımlanır. Katı çözümler durumunda (santimetre. KATI ÇÖZÜMLER) metal atom yarıçapları karmaşık şekillerde değişir.
Kovalent bağa sahip elemanların kovalent yarıçapları altında, tek bir kovalent bağ ile bağlanan en yakın atomlar arasındaki atomlar arası mesafenin yarısı anlaşılmaktadır. Kovalent yarıçapların bir özelliği, aynı koordinasyon sayılarına sahip farklı kovalent yapılardaki sabitliğidir. Dolayısıyla elmas ve doymuş hidrokarbonlardaki tekli C-C bağlarındaki mesafeler aynı ve 0,154 nm'ye eşittir.
İyonik bağa sahip maddelerde iyonik yarıçaplar (santimetre.İYONİK BAĞ) en yakın iyonlar arasındaki mesafelerin toplamının yarısı olarak tanımlanamaz. Kural olarak katyonların ve anyonların boyutları keskin bir şekilde farklılık gösterir. Ayrıca iyonların simetrisi küreselden farklıdır. İyonik yarıçapların değerini tahmin etmek için çeşitli yaklaşımlar vardır. Bu yaklaşımlara dayanarak elementlerin iyonik yarıçapları tahmin edilir ve ardından deneysel olarak belirlenen atomlar arası mesafelerden diğer elementlerin iyonik yarıçapları belirlenir.
Van der Waals yarıçapları soy gaz atomlarının etkin boyutlarını belirler. Ek olarak, van der Waals atom yarıçapının, kimyasal olarak bağlı olmayan en yakın özdeş atomlar arasındaki çekirdekler arası mesafenin yarısı olduğu kabul edilir. farklı moleküllere ait (örneğin moleküler kristallerde).
Hesaplamalarda ve yapılarda atomik (iyonik) yarıçap değerleri kullanılırken değerleri tek sisteme göre oluşturulmuş tablolardan alınmalıdır.

ansiklopedik sözlük. 2009 .

Diğer sözlüklerde "atomik yarıçapların" ne olduğuna bakın:

Moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafeleri yaklaşık olarak tahmin etmeyi mümkün kılan atomların özellikleri. Ancak kuantum kavramlarına göre atomların net sınırları yoktur. mekanik, tanım başına el n bulma olasılığı. çekirdekten uzaklık ... ... Fiziksel Ansiklopedi

Moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafeleri yaklaşık olarak tahmin etmeyi mümkün kılan özellikler. Esas olarak X-ışını yapısal analiz verilerinden belirlenir ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafenin yaklaşık olarak tahmin edilmesine olanak tanıyan atomların etkili özellikleri. Kuantum mekaniği kavramlarına göre atomların net sınırları yoktur, ancak bir elektron bulma olasılığı vardır ... ... Kimyasal Ansiklopedi

Maddelerdeki atomlar arası mesafelerin yaklaşık olarak tahmin edilmesine olanak sağlayan atomların özellikleri. Kuantum mekaniğine göre, bir atomun kesin sınırları yoktur, ancak atomun çekirdeğinden belirli bir mesafede bir elektron bulma olasılığı ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Parçacık boyutları genellikle kristal yapının tipini belirler ve birçok kimyasal reaksiyonun seyrini anlamak için önemlidir. Atomların, iyonların, moleküllerin boyutu değerlik elektronları tarafından belirlenir. Bu konuyu anlamanın temeli - yörünge yarıçaplarındaki değişim modelleri - Bölüm 1'de ortaya konmuştur. 2.4. Atomun sınırları yoktur ve büyüklüğü koşullu bir değerdir. Bununla birlikte, serbest bir atomun boyutunu yörünge yarıçapına göre karakterize etmek mümkündür. Ancak pratik açıdan ilgi çekici olan genellikle bir maddenin bileşimindeki (molekül, polimer, sıvı veya katı) serbest olanlar değil, atomlar ve iyonlardır. Serbest ve bağlı bir atomun durumları (ve her şeyden önce enerjileri) önemli ölçüde farklı olduğundan, boyutların da farklı olması gerekir.

Bağlı atomlar için boyutlarını karakterize eden nicelikler de tanıtılabilir. Bağlı atomların elektron bulutları küresel olanlardan önemli ölçüde farklı olabilse de, atomların boyutlarını karakterize etmek gelenekseldir. verimli (görünen) yarıçap .

Aynı elementin atomlarının boyutları esas olarak hangi kimyasal bileşiğin bileşimine ve atomun hangi tür bağda bulunduğuna bağlıdır. Örneğin hidrojen için H2 molekülündeki atomlar arası mesafenin yarısı 0,74/2 = 0,37 Å, metalik hidrojende ise yarıçap değeri 0,46 Å'dur. Bu nedenle tahsis kovalent, iyonik, metalik ve van der Waals yarıçapları . Kural olarak, etkili yarıçap kavramlarında, atomlar arası mesafeler (daha kesin olarak nükleer mesafeler), atomları sıkıştırılamaz toplar olarak alarak iki komşu atomun yarıçaplarının toplamı olarak kabul edilir. Atomlar arası mesafelere ilişkin güvenilir ve doğru deneysel verilerin varlığında (ve bu tür veriler hem moleküller hem de kristaller için bir angstromun binde biri hassasiyetle uzun süredir mevcuttur), her atomun yarıçapını belirlemek için bir sorun kalır - iki atom arasındaki atomlar arası mesafenin nasıl dağıtılacağı. Bu sorunun yalnızca ek bağımsız veriler veya varsayımlar getirilerek açık bir şekilde çözülebileceği açıktır.

İş bitimi -

Bu konu şuraya aittir:

Kimyasal bağ özellikleri

Site sitesinde şunu okuyun: "kimyasal bağ özellikleri" ..

Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan materyalle ne yapacağız:

Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:

Bu bölümdeki tüm konular:

kovalent yarıçaplar
En belirgin durum, polar olmayan diatomik moleküller oluşturan atomların kovalent yarıçaplarıdır. Bu gibi durumlarda kovalent yarıçap, atomlar arası mesafenin tam olarak yarısı kadardır.

İyonik yarıçaplar
Çünkü n'de. y. İyonik bağlara sahip molekülleri gözlemlemek zordur ve aynı zamanda iyonik kristaller oluşturan çok sayıda bileşik bilinmektedir, o zaman iyonik yarıçaplar söz konusu olduğunda,

metal yarıçapı
Metal yarıçapının belirlenmesi kendi başına bir sorun değildir - karşılık gelen metaldeki nükleer mesafeyi ölçmek ve ikiye bölmek yeterlidir. Masada. 20 tanesi meth

van der Waals yarıçapı
Van der Waals yarıçapları, aralarında hiçbir kimyasal bağ olmadığında bir kristaldeki atomlar arasındaki mesafeler ölçülerek belirlenebilir. Başka bir deyişle atomlar farklı moleküllere aittir.

Kendi kendine muayene için sorular
1. Yörünge ve etkin yarıçaplar nelerdir? 2. Bir topağın yarıçapı ile bir atom veya iyon arasındaki fark nedir? 3. Hangi durumlarda kovalent yarıçap uzunluğun yarısına eşittir?

Etkili atom yükleri
Kimyasal bir bağ oluştuğunda elektron yoğunluğu yeniden dağıtılır ve polar bağ durumunda atomlar elektriksel olarak yüklenir. Bu ücretlere etkili denir. Onlar hara

Bazı iyonik kristallerdeki etkin yükler
Madde CsF CsCl NaF NaCl LiF LiCl LiI DEO 3.3

Oksitlerdeki etkili atom yükleri (N. S. Akhmetov'a göre)
Oksit Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO

Kendi kendine muayene için sorular
1. Bir atomun etkin yükü nedir? 2. Etkin yük atomun oksidasyon durumunu (modül olarak) aşabilir mi? 3. Bir bağın iyoniklik derecesi nedir? 4.K

Değerlik
Genel olarak değerlik, bir elementin atomlarının belirli bir bileşim (bileşikteki farklı elementlerin sayısının belirli oranları) içeren bileşikler oluşturma yeteneğini karakterize eder. Çoğunlukla

Kendi kendine muayene için sorular
1. Kavramları tanımlayın: oksidasyon derecesi; ortak değerlik; koordinasyon numarası; sterik sayı. 2. Aşağıdakiler için kovalentliği, oksidasyon durumunu ve CN'yi belirleyin: H2S; H

Bağ enerjisi
Enerjinin büyüklüğü, maddelerin ısıya, ışığa, mekanik strese ve diğer maddelerle reaksiyonlara karşı direncini belirleyen bir bağın en önemli özelliğidir[†]. Bunun için çeşitli yöntemler var

Bir gazdaki iki atomlu moleküllerin bağlanma enerjileri (N. N. Pavlov)
Molekül H2 Li2 Na2 K2 F2 Cl2

Kendi kendine muayene için sorular
1. H3CNH2, H2CNH, HCNH serisindeki C–N bağ enerjisindeki değişimi tahmin edin. 2. O2, S2, Se2 serilerindeki bağlanma enerjisindeki değişimi tahmin edin

Kimyasal bağ ve Periyodik element sistemi
Bazı basit maddelerin ve en basit bileşiklerin atomlarının elektronik yapısı tarafından belirlenen yapı ve özelliklerinin düzenliliklerini ele alalım. Soy gaz atomları (grup VIIIA) tamamen

VIA grubunun basit maddeleri için atomlar arası mesafelerdeki değişiklik
Madde Atomlar arasındaki mesafe, Å moleküllerin içindeki moleküller arasındaki fark S

Ek olarak
3. Genel kimya / ed. E. M. Sokolovskaya. M.: Moskova Devlet Üniversitesi Yayınevi, 1989. 4. Ugay Ya.O. Genel Kimya. M.: Daha yüksek. okul, 1984. 5. O aynı. Genel ve inorganik kimya. M..

Bir atomun veya iyonun etkili yarıçapı, etki küresinin yarıçapı olarak anlaşılır ve atomun (iyon) sıkıştırılamaz bir top olduğu kabul edilir. Atomun gezegen modeli kullanıldığında, elektronların etrafında yörüngelerde döndüğü bir çekirdek olarak temsil edilir. Mendeleev'in Periyodik sistemindeki elementlerin sırası, elektron kabuklarının doldurulma sırasına karşılık gelir. Bir iyonun etkin yarıçapı elektron kabuklarının doluluğuna bağlıdır, ancak dış yörüngenin yarıçapına eşit değildir. Etkin yarıçapı belirlemek için, kristal yapıdaki atomlar (iyonlar) temas eden sert toplar olarak temsil edilir, böylece merkezleri arasındaki mesafe yarıçapların toplamına eşit olur. Atomik ve iyonik yarıçaplar, atomlar arası mesafelerin X-ışını ölçümlerinden deneysel olarak belirlendi ve kuantum mekaniği kavramları temel alınarak teorik olarak hesaplandı.

İyonik yarıçapların boyutları aşağıdaki yasalara uyar:

1. Periyodik sistemin bir dikey sırasında, elektron kabuklarının sayısı ve dolayısıyla atomun boyutu arttığından, aynı yüke sahip iyonların yarıçapları artan atom numarasıyla birlikte artar.

2. Aynı element için iyon yarıçapı negatif yükün artmasıyla artar ve pozitif yükün artmasıyla azalır. Anyonun yarıçapı katyonun yarıçapından daha büyüktür, çünkü anyonun elektron fazlalığı varken katyonun eksikliği vardır. Örneğin Fe, Fe 2+, Fe 3+ için etkili yarıçap sırasıyla 0,126, 0,080 ve 0,067 nm'dir; Si 4-, Si, Si 4+ için etkili yarıçap 0,198, 0,118 ve 0,040 nm'dir.

3. Atom ve iyonların boyutları Mendeleev sisteminin periyodikliğini takip eder; istisnalar, atom yarıçaplarının artmadığı, ancak eşit şekilde azaldığı (lantanit büzülmesi olarak adlandırılan) 57 numaradan (lantan) 71 numaraya (lutesyum) kadar olan elementler ve 89 numaradan (aktinyum) ve ötesindeki elementlerdir ( sözde aktinoid kasılma).

Bir kimyasal elementin atom yarıçapı koordinasyon numarasına bağlıdır. Koordinasyon sayısındaki artışa her zaman atomlar arası mesafelerdeki artış eşlik eder. Bu durumda iki farklı koordinasyon numarasına karşılık gelen atom yarıçapı değerleri arasındaki bağıl fark, kimyasal bağın türüne bağlı değildir (karşılaştırılan koordinasyon sayılarına sahip yapılardaki bağ türünün aynı olması şartıyla). Koordinasyon numarasındaki bir değişiklikle atom yarıçapındaki bir değişiklik, polimorfik dönüşümler sırasında hacimsel değişikliklerin büyüklüğünü önemli ölçüde etkiler. Örneğin demir soğutulduğunda, 906 °C'de meydana gelen yüzey merkezli kübik modifikasyondan vücut merkezli kübik modifikasyona dönüşümüne hacimde %9'luk bir artış eşlik etmelidir, aslında hacimdeki artış 0,8'dir. %. Bunun nedeni, koordinasyon sayısının 12'den 8'e değişmesi nedeniyle demirin atom yarıçapının %3 oranında azalmasıdır. Yani, polimorfik dönüşümler sırasında atom yarıçapındaki değişiklik, bu durumda atom yarıçapının değişmemesi durumunda meydana gelmesi gereken hacimsel değişiklikleri büyük ölçüde telafi eder. Elementlerin atom yarıçapları ancak aynı koordinasyon numarasıyla karşılaştırılabilir.

Atomik (iyonik) yarıçaplar aynı zamanda kimyasal bağın türüne de bağlıdır.

Metalik bağa sahip kristallerde atom yarıçapı, en yakın atomlar arasındaki atomlar arası mesafenin yarısı olarak tanımlanır. Katı çözeltiler durumunda metalik atom yarıçapları karmaşık bir şekilde değişir.

Kovalent bağa sahip elemanların kovalent yarıçapları altında, tek bir kovalent bağ ile bağlanan en yakın atomlar arasındaki atomlar arası mesafenin yarısı anlaşılmaktadır. Kovalent yarıçapların bir özelliği, aynı koordinasyon sayılarına sahip farklı kovalent yapılardaki sabitliğidir. Yani elmas ve doymuş hidrokarbonlardaki tek C-C bağlarındaki mesafeler aynı ve 0,154 nm'ye eşittir.

İyonik bağa sahip maddelerde iyon yarıçapı, en yakın iyonlar arasındaki mesafelerin toplamının yarısı olarak tanımlanamaz. Kural olarak katyonların ve anyonların boyutları keskin bir şekilde farklılık gösterir. Ayrıca iyonların simetrisi küreselden farklıdır. İyonik yarıçapların değerini tahmin etmek için çeşitli yaklaşımlar vardır. Bu yaklaşımlara dayanarak elementlerin iyonik yarıçapları tahmin edilir ve ardından deneysel olarak belirlenen atomlar arası mesafelerden diğer elementlerin iyonik yarıçapları belirlenir.

Van der Waals yarıçapları soy gaz atomlarının etkin boyutlarını belirler. Ek olarak, van der Waals atom yarıçapının, kimyasal olarak bağlı olmayan en yakın özdeş atomlar arasındaki çekirdekler arası mesafenin yarısı olduğu kabul edilir. farklı moleküllere ait (örneğin moleküler kristallerde).

Hesaplamalarda ve yapılarda atomik (iyonik) yarıçap değerleri kullanılırken değerleri tek sisteme göre oluşturulmuş tablolardan alınmalıdır.