Tabla de Contenidos
Raza atomică și raza ionică sunt două concepte care sunt similare, dar nu la fel. Ambele sunt măsuri ale mărimii reale a atomilor și, respectiv, ionilor. Același element poate avea atât o rază atomică, cât și o rază ionică și poate avea chiar mai multe dintre acestea din urmă, în funcție de diferitele valențe pe care le poate asuma în diferiții compuși chimici pe care îi formează.
În continuare, vom vedea la ce se referă aceste două concepte și cum diferă unul de celălalt.
Ce este raza atomică?
Raza atomică este o proprietate a elementelor chimice care este definită ca jumătate din distanța medie dintre nucleele a doi atomi identici care sunt legați împreună .
Este un concept care ne oferă o idee despre dimensiunea atomilor în starea lor elementară. Cu toate acestea, trebuie avut grijă să nu interpretăm raza atomică ca o dovadă că atomii sunt sfere cu o rază definită. De fapt, atomii sunt alcătuiți dintr-un nucleu înconjurat de un nor de electroni și acest nor este în general orice decât sferic; nici nu are granițe clare, așa cum sugerează majoritatea ilustrațiilor care arată o reprezentare a razei atomice.
Acestea fiind spuse, nu există nicio îndoială că unii atomi sunt mai mari decât alții, iar conceptul de rază atomică este foarte util pentru a vă face o idee despre care sunt mai mari și care sunt mai mici.
Cum se determină raza atomică?
Raza atomică poate fi obținută din structura cristalină a elementelor în stare solidă. La rândul său, structura cristalină poate fi obținută prin tehnica difracției cu raze X, neutroni sau electroni, tehnică prin care putem afla cum sunt împachetati atomii în celula unitară a cristalului și care sunt dimensiunile celulei respective. Odată ce structura este rezolvată și sunt cunoscute pozițiile tuturor atomilor din celula unitate, raza atomică este calculată ca jumătate din distanța dintre nucleele a doi atomi adiacenți.
Factori care afectează raza atomică
Există mulți factori care afectează raza atomică și dau naștere la variația periodică a acestei proprietăți. Cel mai important factor este sarcina nucleară efectivă, care nu este altceva decât sarcina electrică reală resimțită de electronii cei mai exteriori ca urmare a ecranării electronilor cei mai interiori.
Deoarece pe măsură ce ne deplasăm de la stânga la dreapta printr-o perioadă a tabelului periodic, sarcina nucleară efectivă crește, electronii de valență sunt mai atrași de nucleu, astfel încât norul de electroni cel mai exterior devine mai mic. Consecința acestui lucru este că raza atomică scade.
Pe de altă parte, pe măsură ce coborâm un grup din tabel, trecem de la un nivel de energie la unul mai mare, astfel încât distanța medie dintre electroni și nucleu crește. În consecință, raza atomică crește de sus în jos.
Ce este raza ionică?
Raza ionică este definită într-un mod similar cu raza atomică, cu excepția faptului că în acest caz este distanța dintre nucleele a doi ioni monoatomici, un cation și un anion. Raza ionică este distanța dintre nucleul unui ion și electronii săi cei mai exteriori, adică electronii de valență . Spre deosebire de raza atomică, raza ionică nu poate fi calculată ca jumătate din distanța dintre doi ioni dintr-un cristal, deoarece ionii cu aceeași sarcină nu se leagă între ei, ci cu ioni de sarcină opusă. Cu toate acestea, distanța totală dintre nucleele a doi contraioni este suma ambelor raze ionice.
Cum se determină raza ionică?
Raza ionică se determină în același mod ca și razele atomice, adică prin forma și dimensiunile structurii cristaline a solidelor ionice. La rândul său, această structură poate fi obținută prin tehnici precum difracția cu raze X, difracția cu neutroni și difracția electronilor, pentru a numi câteva. Cu toate acestea, deoarece nu există o modalitate directă de a determina raza unui anumit ion izolat, atunci cel mai bun lucru de făcut este să estimați raza ionică a unuia și, prin comparație, să găsiți pe cele ale celorlalți ioni cu care este asociat.
Raza ionică este mai variabilă decât raza atomică, deoarece natura legăturii ionice variază în funcție de atomii care sunt legați. În plus, legătura ionică nu este niciodată 100% ionică și are întotdeauna un caracter covalent variabil, ceea ce face ca raza ionică să varieze de la un compus la altul. Astfel, atunci când se raportează valoarea razei ionice a unui anumit ion, aceasta este de fapt o medie între un număr mare de determinări experimentale, motiv pentru care razele ionice se adună rareori la dimensiunile reale ale celulei cristaline.
Factori care afectează raza ionică
Pe lângă faptul că este influențat și de sarcina nucleară efectivă resimțită de electronii de valență, cel mai determinant factor al razei ionice a unui element este sarcina ionului.
Anionii, adică acei ioni care au un exces de electroni și, prin urmare, au o sarcină negativă netă, au de obicei o rază ionică mai mare decât cationii cu un număr similar de electroni. În plus, cu cât sarcina transportată de ion este mai mare, cu atât raza ionică este mai mare pentru același element.
Pe de altă parte, ionii încărcați pozitiv, adică cationii, sunt formați prin pierderea de electroni din elementul neutru. Acest lucru reduce repulsia dintre electroni și crește sarcina nucleară efectivă, astfel încât norul de electroni se contractă, dând naștere unui ion mai mic. Cu cât sarcina ionului este mai mare, cu atât norul de electroni se poate contracta mai mult, deci cu atât raza ionică este mai mică.
Rezumatul diferențelor dintre raza atomică și raza ionică
Următorul tabel rezumă cele mai importante diferențe dintre razele atomice și ionice pe baza diferitelor criterii:
| Criteriu | Radio atomică | raza ionică |
| Definiție | Jumătate din distanța medie dintre două nuclee atomice legate într-un element pur. | Distanța medie dintre nucleul unui ion și electronii săi cei mai exteriori sau de valență. |
| serveste pentru | Estimați dimensiunea atomilor. | Estimați dimensiunea ionilor. |
| Specie la care se aplică | Atomi neutri. | Ioni atât pozitivi cât și negativi și cu sarcini diferite. |
| Determinare | Prin tehnici de difracție. Este calculată ca jumătate din distanța dintre două nuclee legate. | Prin tehnici de difracție. Se estimează raza unui ion și pe baza acesteia se determină toate celelalte prin comparație. |
| Precizie | Poate fi determinat cu o bună precizie. | Nu poate fi determinat cu o precizie bună. Poate fi doar estimat. |
| tendință periodică | Ea scade pe o perioadă și crește pe un grup. | Descrește cu sarcina pozitivă și crește cu sarcina negativă. Între ionii izoelectronici scade cu numărul atomic. |
| Variabilitate | Este o valoare în esență fixă pentru fiecare element. | Acesta variază pentru același ion în funcție de contraionul la care este legat în compusul ionic. |
Referințe
Chang, R. (2002). Fizicochimie ( ed . I). MCGRAW HILL EDUCAȚIE.
Chang, R. (2021). Chimie ( ed . a 11-a). MCGRAW HILL EDUCAȚIE.
Educaplus.org. (2021). Proprietățile elementului . http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/radio-atomico.html
Raza atomică și raza ionică . (nd). Chimie pură. https://es-puraquimica.weebly.com/radios-atomico-e-ionico.html
Termen – Raza ionică . (nd). EHU.EUS. http://www.ehu.eus/imacris/PIE05/web/terminos/RadioIonico.htm
