من بين تعقيدات الدراسة الذرية تحديد حجم الذرة أو الأفضل شعاع ذري. تصف هذه الخاصية الدورية المسافة من النواة إلى الإلكترون الخارجي لمستوياتها الإلكترونية. لتحديد ذلك ، يتم إجراء متوسط حسابي للمسافة بين نواة ذرتين تشكلان مادة بسيطة ، على سبيل المثال.
تمثيل المسافة بين نواتين ذريتين
دعنا نحدد نصف القطر الذري (RA) من الذرات المتمثلة في الصورة. للقيام بذلك ، ما عليك سوى قسمة المسافة بين النوى على 2:
RA = د
2
ا دراسة الأشعة الذرية مهم لأنه يفضل فهم بعض الأحداث المادية (الكثافة ، نقطة الانصهار ونقطة الغليان وطاقة التأين) والمواد الكيميائية (الروابط الكيميائية) التي تحدث مع ذرات.
من خلال تحليل الجدول الدوري ، يمكننا تقييم ما إذا كانت الذرة أكبر أو أصغر بالنسبة إلى أخرى ، وبالتالي تحديد ما إذا كان لديها سهولة أكبر أو أقل في إزالة إلكترون واحد أو أكثر من مداراتها. ال تقييم وتحديد نصف القطر الذري في الجدول الدوري يتم إجراؤها وفقًا لمعيارين أساسيين:
أ) عدد مستويات الطاقة (العائلات أو المجموعات / الأعمدة الرأسية)
نعلم أن الذرات يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى سبعة مستويات طاقة (K ، L ، M ، N ، O ، P ، Q) وأن كل منها يقع العنصر الكيميائي في عائلات أو مجموعات (أعمدة رأسية) وفي فترات (أعمدة عرضي). تشير الفترات الزمنية إلى عدد المستويات الموجودة في ذرة العنصر ، وتشير العائلة إلى المستوى الفرعي الأكثر نشاطًا للذرة. في المجموعة أو العائلة ، تختلف العناصر الكيميائية حسب كمية مستويات الطاقة. انظر الجدول أدناه:
كلما زاد عدد مستويات الطاقة في الذرة ، زاد نصف قطرها الذري. بتحليل الجدول أعلاه ، يمكن ملاحظة أن الفرانسيوم لديه أكبر ذرة لأنه يحتوي على سبعة مستويات. من ناحية أخرى ، تحتوي ذرة البوتاسيوم على نصف قطر أصغر حيث تحتوي على أربعة مستويات للطاقة. فيما يلي تمثيل مقارن بين ذرة الفرانسيوم وذرة البوتاسيوم:
تمثيل مستويات الطاقة السبعة لذرة الفرانسيوم
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
تمثيل مستويات الطاقة الأربعة لذرة البوتاسيوم
يمثل الرسم البياني التالي كيفية حدوث زيادة نصف القطر الذري في نفس العائلة أو المجموعة (الأعمدة الرأسية) من الجدول الدوري. كلما زاد عدد المستويات ، زاد نصف القطر ، في الجدول الدوري ، ينمو نصف القطر الذري من أعلى إلى أسفل:
تمثيل لكيفية زيادة نصف القطر الذري في عائلة الجدول الدوري
ب) العدد الذري (Z أو عدد البروتونات) في نفس الفترة (العمود الأفقي)
عندما تنتمي العناصر الكيميائية إلى نفس الفترة ، فإن ذراتها لها نفس القدر من مستويات الطاقة ، لكن كمية البروتونات داخل نواتها مختلفة. فيما يلي سلسلة من العناصر التي تنتمي إلى الفترة الرابعة من الجدول الدوري:
تحتوي جميع ذرات العناصر الممثلة في الجدول أعلاه على أربعة مستويات للطاقة ، لكن لكل منها كمية مختلفة من البروتونات في نواتها. حيث أن البروتونات الموجودة داخل النواة تمارس قوة جذب على الإلكترونات الموجودة في مستويات الطاقة ، كلما زادت كمية البروتونات في النواة ، زادت جاذبيتها تجاه الإلكترونات. والنتيجة هي تقريب المستويات نحو النواة ، وتقليل حجم الذرة.
↑Z = ↓ نصف القطر الذري
↓Z = ↑ نصف القطر الذري
وبالتالي ، يمكننا القول أن نصف القطر الذري لعنصر البوتاسيوم أكبر من نصف القطر الذري لعنصر البوتاسيوم بسبب قلة عدد البروتونات.
يمثل الرسم البياني التالي كيفية زيادة نصف القطر الذري في نفس الفترة (الخط الأفقي). كلما كان العدد الذري أصغر ، زاد نصف القطر ، أي أن نصف القطر الذري في الجدول ينمو من اليمين إلى اليسار
تمثيل لكيفية زيادة نصف القطر الذري في فترة الجدول الدوري
بي ديوغو لوبيز ديا
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
DAYS ، ديوغو لوبيز. "نصف القطر الذري"؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/raio-atomico.htm. تم الوصول إليه في 28 يونيو 2021.
