Was ist der Unterschied zwischen Atomradius und Ionenradius?

Sie können nicht einfach einen Maßstab oder ein Lineal herauspeitschen, um die Größe eines Atoms zu messen. Diese Bausteine ​​aller Materie sind viel zu klein, und da Elektronen immer in Bewegung sind, ist der Durchmesser eines Atoms ein bisschen verschwommen. Zwei Maßeinheiten zur Beschreibung der Atomgröße sind der Atomradius und der Ionenradius. Die beiden sind sich sehr ähnlich - und in einigen Fällen sogar gleich -, aber es gibt geringfügige und wichtige Unterschiede zwischen ihnen. Lesen Sie weiter, um mehr über diese beiden Methoden zur Messung eines Atoms zu erfahren.

Wichtige Tipps: Atomic vs Ionic Radius

• Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Größe des Atoms zu messen, einschließlich Atomradius, Ionenradius, Kovalenzradius und Van-der-Waals-Radius.
• Der Atomradius ist die Hälfte des Durchmessers eines neutralen Atoms. Mit anderen Worten, es ist der halbe Durchmesser eines Atoms, gemessen an den äußeren stabilen Elektronen.
• Der Ionenradius ist die Hälfte des Abstands zwischen zwei Gasatomen, die sich gerade berühren. Dieser Wert kann dem Atomradius entsprechen oder für Anionen größer und für Kationen gleich groß oder kleiner sein.
• Sowohl der Atom- als auch der Ionenradius folgen dem gleichen Trend im Periodensystem. Im Allgemeinen nimmt der Radius in einer Periode (Reihe) ab und in einer Gruppe (Spalte) ab.

Atomradius

Der Atomradius ist der Abstand vom Atomkern zum äußersten stabilen Elektron eines neutralen Atoms. In der Praxis wird der Wert erhalten, indem der Durchmesser eines Atoms gemessen und in zwei Hälften geteilt wird. Die Radien der neutralen Atome reichen von 30 bis 300 pm oder Billionstel Meter.

Der Atomradius beschreibt die Größe des Atoms. Es gibt jedoch keine Standarddefinition für diesen Wert. Der Atomradius kann sich tatsächlich auf den Ionenradius sowie auf den Kovalenzradius, den Metallradius oder den Van-der-Waals-Radius beziehen.

Ionenradius

Der Ionenradius ist die Hälfte des Abstands zwischen zwei Gasatomen, die sich gerade berühren. Die Werte reichen von 30 Uhr bis über 200 Uhr. In einem neutralen Atom sind Atom- und Ionenradius gleich, aber viele Elemente existieren als Anionen oder Kationen. Wenn das Atom sein äußerstes Elektron (positiv geladen oder Kation) verliert, ist der Ionenradius kleiner als der Atomradius, weil das Atom eine Elektronenenergie-Hülle verliert. Wenn das Atom ein Elektron (negativ geladen oder anionisch) gewinnt, fällt das Elektron normalerweise in eine vorhandene Energiehülle, sodass die Größe des Ionenradius und des Atomradius vergleichbar sind.

Das Konzept des Ionenradius wird durch die Form der Atome und Ionen noch komplizierter. Während Materieteilchen oft als Kugeln dargestellt werden, sind sie nicht immer rund. Forscher haben herausgefunden, dass Chalkogenionen tatsächlich eine ellipsoide Form haben.

Trends im Periodensystem

Unabhängig davon, mit welcher Methode Sie die Atomgröße beschreiben, wird im Periodensystem ein Trend oder eine Periodizität angezeigt. Periodizität bezieht sich auf die wiederkehrenden Trends, die in den Elementeigenschaften angezeigt werden. Diese Tendenzen wurden Demitri Mendeleev klar, als er die Elemente in der Reihenfolge zunehmender Masse anordnete. Basierend auf den Eigenschaften, die von den bekannten Elementen angezeigt wurden, war Mendeleev in der Lage, vorherzusagen, wo sich Löcher in seiner Tabelle befanden oder welche Elemente noch entdeckt werden mussten.

Das moderne Periodensystem ist Mendeleevs System sehr ähnlich, aber heute sind die Elemente nach zunehmender Ordnungszahl geordnet, die die Anzahl der Protonen in einem Atom widerspiegelt. Es gibt keine unentdeckten Elemente, obwohl neue Elemente mit einer noch höheren Anzahl von Protonen erstellt werden können.

Der Atom- und Ionenradius nimmt zu, wenn Sie sich in einer Spalte (Gruppe) des Periodensystems nach unten bewegen, da den Atomen eine Elektronenhülle hinzugefügt wird. Die Atomgröße nimmt ab, wenn Sie sich über eine Reihe oder Periode des Tisches bewegen, da die erhöhte Anzahl von Protonen einen stärkeren Zug auf die Elektronen ausübt. Edelgase sind die Ausnahme. Obwohl sich die Größe eines Edelgasatoms erhöht, wenn Sie sich in der Spalte nach unten bewegen, sind diese Atome größer als die vorhergehenden Atome in einer Reihe.

Quellen

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• Cotton, F. A .; Wilkinson, G.Fortgeschrittene Anorganische Chemie (5. Aufl., S.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
• Pauling, L. "Die Natur der chemischen Bindung " (3. Aufl.). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
• Wasastjerna, J. A. "Auf den Radien der Ionen". Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn. 1 (38): 1-25. 1923