Objętość atomowa nie jest objętością, którą zajmuje atom, ale odnosi się do objętość zajmowana przez określoną ilość danej liczby atomów pierwiastka chemicznego.
W tekście Pierwiastek chemiczny, wykazano, że pierwiastek odpowiada zestawowi atomów o tej samej liczbie atomowej, czyli takiej samej ilości protonów w jądrze. Wielkość ustalona do obliczenia objętości atomowej to wartość Stała Avogadro, co jest równe 6,02. 1023 atomów, co odpowiada 1 molowi pierwiastka.
Więc możemy tak powiedzieć objętość atomowa to objętość, którą 1 mol atomów (lub 6,02). 1023 atomy) pierwiastka zajmuje.
Wielkość tę można obliczyć znając gęstość pierwiastka w stanie stałym oraz masę 1 mola atomów tego pierwiastka. Weźmy na przykład, że gęstość sodu (Na) jest równa 0,97 g/cm3 i że 6.02. 1023 atomy sodu mają masę równą 23,0 g. Możemy wtedy, ze wzoru na gęstość, dojść do objętości atomowej sodu. Zobacz jak:
gęstość = makaron
Tom
objętość atomowa = masa 6,02. 1023 atomy pierwiastków
gęstość pierwiastka półprzewodnikowego
Objętość atomowa sodu = 23,0 g
0,97 g/cm3
Objętość atomowa sodu = 23,71 cm3
Wartość objętości atomowej obejmuje nie tylko wielkość atomów, ale także odległość między nimi. Dlatego, ponieważ dotyczy to również pustych przestrzeni, nie możemy weź wartość objętości atomowej i podziel przez liczbę atomów (6.02. 1023), aby znaleźć objętość, którą zajmuje każdy atom.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Ważne jest, aby zbadać objętość atomową, ponieważ jest to właściwość okresowa, to znaczy zmienia się w zależności od liczby atomowej pierwiastka. Spójrz na obrazek poniżej. Objętość atomowa pierwiastków rośnie od góry do dołu, co oznacza, że gdy analizujemy pierwiastki należące do tej samej rodziny układu okresowego, wraz ze wzrostem liczby atomowej rośnie również objętość atomowa. Dzieje się tak dlatego, że w tym sensie okresy rosną, co oznacza, że zwiększają się warstwy elektronowe atomów, a w konsekwencji zwiększa się również zajmowana przez nie objętość. To jest to samo poczucie wzrostu, co promień atomowy.
Z drugiej strony, poziomo, widzimy, że objętość atomowa zwiększa się od środka do krawędzi. Kiedy zaczynamy od lewej i przechodzimy w prawo do środka układu okresowego, objętość atomowa zmniejsza się, ponieważ okres jest to samo, to znaczy elementy tej samej linii mają taką samą ilość warstw elektronicznych, ale liczba atomowa będzie wzrastający. Oznacza to, że ilość elektronów wzrasta w tym kierunku, co skutkuje większą siłą przyciąganie elektronów do jądra atomu, zmniejszanie jego promienia atomowego, a w konsekwencji objętości atomowy. Ale od środka w prawo tak się nie dzieje, ponieważ w przypadku elementów znajdujących się w tym rejonie szczególnie w przypadku niemetali odstępy między ich atomami są stosunkowo duże, co wpływa na objętość atomową, zwiększając go.
Zmienność objętości atomowej w układzie okresowym w różnych rodzinach i okresach
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
