Ana Fark - Atom Yarıçapı ve İyonik Yarıçap

Atomlar maddenin yapı taşlarıdır. Bütün maddeler atomlardan oluşur. Bu atomlar dışarıdan bir veya daha fazla elektron eklenerek iyonlara dönüştürülebilir. Atomlar ve iyonlar dairesel 3B yapılar olduğundan, bir atomun veya iyonun yarıçapını ölçebiliriz. Ama bunu yapmak kolay bir iş değil. Çünkü bir atom veya iyon hareket halindeki elektronlardan oluşur. Atom yarıçapı, bir atomun çekirdeği ile elektron bulutunun sınırı arasındaki mesafedir. İyonik yarıçap, bir atomun iyonunun yarıçapıdır. Bir iyonun yarıçapı, iyonun elektrik yüküne bağlı olarak bir atomun yarıçapından daha büyük veya daha küçük olabilir. Atom yarıçapı ile iyon yarıçapı arasındaki temel fark, bu atom yarıçapı, nötr bir atomun yarıçapıdır, oysa iyonik yarıçap, elektrik yüklü bir atomun yarıçapıdır.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Atom Yarıçapı Nedir? - Tanım, Periyodik Tablodaki Eğilimler 2. İyonik Yarıçap Nedir? - Tanım, Periyodik Tablodaki Eğilimler 3. Atom Yarıçapı ile İyonik Yarıçap Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Atom Yarıçapı, Atomlar, Elektron Kabuğu, İyonik Yarıçap, İyonlar

Atom Yarıçapı Nedir?

Atom yarıçapı, bir atomun çekirdeğinden elektron bulutunun sınırına olan mesafedir. Başka bir deyişle, çekirdekten o atoma ait olan en uzak elektrona olan mesafedir. Atom yarıçapı yalnızca izole edilmiş ve nötr atomlar için tanımlanabilir.

Periyodik element tablosu göz önüne alındığında, elementlerin atom yarıçapının bir modeli vardır. Periyodik tablonun bir periyodu boyunca atom numarası giderek azalır. Aynı periyotta bulunan elementler aynı sayıda elektron kabuğuna sahiptir. Mevcut elektron sayısı daha fazlaysa, elektronlar ve çekirdek arasındaki çekim de yüksektir. Periyodun başlangıcında, en dıştaki yörüngede daha az sayıda elektron bulunur. O zaman çekirdekten gelen çekim daha azdır. Bu nedenle, atom büyüktür ve atom yarıçapı da büyüktür. Ancak bir periyot boyunca hareket ederken, atomda bulunan elektronların sayısı ile birlikte çekirdekteki protonların sayısı da artar. Bu nedenle elektronlar ile çekirdek arasındaki çekim kuvveti yüksektir. Atomun boyutunun küçülmesine neden olur; sonra atom yarıçapı küçülür. Aynı şekilde, bir periyot boyunca hareket ederken atomun boyutu yavaş yavaş küçülür, atom yarıçapı da öyle.

Şekil 1: Atomik Boyutların Karşılaştırılması

Periyodik element tablosunda bir grup aşağı inerken atom yarıçapı artar. Her periyottan sonra atoma bir elektron kabuğu daha eklenir. Bu nedenle, grupta aşağı doğru hareket ederken atomun boyutu artar. Atom yarıçapı da artar.

Ancak d blok elementlerinde, aynı periyotta komşu iki elementin atomlarının atom yarıçapları arasında daha büyük bir fark yoktur. Bunun nedeni, buradaki elektronların, bir iç yörünge olarak bulunan aynı d yörüngesine eklenmesidir. En dıştaki kabuk sabit kaldığından, bu elementlerin atom yarıçapları önemli farklılıklar göstermez.

İyonik Yarıçap Nedir?

İyonik yarıçap, bir atomun iyonunun yarıçapıdır. İyonlar tek başlarına var olamazlar. Pozitif yüklü bir iyon ise, negatif yüklü bir iyonla (veya tam tersi) reaksiyona girecek ve kararlı bir nötr bileşik haline gelecektir. Bu bileşiğe iyonik bileşik denir çünkü iyonik bileşenlerden oluşur. İyonik bir bileşik, katyon ve anyonlardan oluşur. Katyonun boyutu daha küçüktür, çünkü bir atomdan bir veya daha fazla elektronun çıkarılmasıyla bir katyon oluşturulur. Anyon büyüktür, çünkü çekirdek tarafından itilen fazladan elektronlara sahiptir, bu da çekirdek ile elektron bulutunun en uzak elektronu arasındaki mesafenin artmasına neden olur.

İyonik yarıçapı bulmanın en doğru yolu, iki iyonun iki çekirdeği arasındaki mesafeyi boyutlarına göre bölmektir. Örneğin, iyonik bir bileşik, bir katyon ve atomik boyutu üç kat daha büyük bir anyondan oluşuyorsa, katyon yarıçapını elde etmek için iki çekirdek arasındaki mesafe 4'e bölünmelidir.

Şekil 2: Bazı Elementlerin Atomik ve İyonik Yarıçapları

Aynı kimyasal elementin iyonları, elektrik yüklerine göre farklı boyutlarda bulunabilir. İyonik yarıçapı bulmanın en yaygın yöntemi X-ışını kristalografisidir. Atom yarıçapında olduğu gibi, iyon yarıçapında da periyodik tablodaki eğilimler vardır. Periyodik tabloda bir grupta aşağı indikçe iyon yarıçapı artar. Bunun nedeni, bir grupta aşağı indiğimizde her periyotta yeni bir elektron kabuğunun eklenmesidir. Bir periyot boyunca, çekirdekten gelen etkin pozitif çekimden dolayı iyonik yarıçap azalır, kademeli olarak artar.

Atom Yarıçapı ve İyonik Yarıçap Arasındaki Fark

Tanım

Atom Yarıçapı: Atom yarıçapı, nötr bir atomun yarıçapıdır.

İyonik Yarıçap: İyonik yarıçap, bir atomun iyonunun yarıçapıdır.

Hesaplama

Atom Yarıçapı: Atom yarıçapı, bir atomun çekirdeğinden elektron bulutunun sınırına kadar olan mesafe olarak hesaplanabilir.

İyonik Yarıçap: İyonik yarıçap, iki iyonun iki çekirdeği arasındaki mesafenin boyutlarına göre bölünmesiyle hesaplanabilir.

Boyutlar

Atom Yarıçapı: Aynı elementin nötr atomları aynı boyuta sahiptir, dolayısıyla atom yarıçapı birbirine eşittir.

İyonik Yarıçap: Katyonlar, anyonlardan daha küçük bir atom yarıçapına sahiptir.

Belirleme

Atom Yarıçapı: Atom yarıçapı, kimyasal elementlerin nötr gaz halindeki atomları dikkate alınarak belirlenir.

İyonik Yarıçap: İyonik yarıçap, iyonik bağda (iyonik bileşiklerde) bulunan katyonlar ve anyonlar dikkate alınarak belirlenir.

Çözüm

Kimyasal elementlerin atom yarıçapı ve iyon yarıçapı, periyodik element tablosunda eğilimlere sahiptir. Periyodik tablonun bir periyodu boyunca veya bir grup aşağı doğru atomik veya iyonik boyutların artması veya azalması, elementlerin elektron konfigürasyonları kullanılarak açıklanabilir. Bununla birlikte, atom yarıçapı ile iyon yarıçapı arasında önemli farklılıklar vardır. Atom yarıçapı ile iyon yarıçapı arasındaki temel fark, atom yarıçapının nötr bir atomun yarıçapı, iyonik yarıçap ise elektrik yüklü bir atomun yarıçapıdır.

Referanslar:

1. Helmenstine, Anne Marie. "İşte İyonik Yarıçapın Periyodik Tabloda Takip Ettiği Trendler." ThoughtCo, Burada mevcut. Erişim tarihi: 21 Eylül 2017. 2. Libretexts. "Atomik Yarıçaplar." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7 Eylül 2017, Buradan ulaşabilirsiniz. 21 Eylül 2017'de erişildi.

Görünüm inceliği:

1. "Atomik ve iyonik yarıçaplar" Popnose tarafından - Kendi çalışması (RD Shannon'dan (1976) iyonik yarıçaplar). "Revize edilmiş etkin iyon yarıçapları ve halojenürler ve kalkojenidlerdeki atomlar arası mesafelerin sistematik çalışmaları". Acta Cryst A32: 751-767. DOI: 10.1107/S0567739476001551.) (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia aracılığıyla 2. “Karşılaştırmalı atom boyutları” CK-12 Foundation tarafından (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia aracılığıyla