DAMI NG ATOM: KUNG PAANO ITO NAG-IIBA SA PANA-PANAHONG TALAHANAYAN AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang dami ng atomic ay isang kamag-anak na halaga na nagpapahiwatig ng ugnayan sa pagitan ng molar mass ng isang elemento at ang density nito. Kaya ang lakas ng tunog na ito ay nakasalalay sa density ng elemento, at ang density ay depende sa phase at kung paano inayos ang mga atoms sa loob nito.

Kaya ang dami ng atomic para sa isang elemento Z ay hindi pareho sa isang yugto maliban sa ipinapakita nito sa temperatura ng silid (likido, solid o gasolina), o kapag ito ay bahagi ng ilang mga compound. Kaya, ang dami ng atomic ng Z sa compound ZA ay naiiba sa Z sa compound ZB.

Bakit? Upang maunawaan ito, kinakailangan upang ihambing ang mga atomo, halimbawa, mga marmol. Ang mga marmol, tulad ng mga mala-bughaw sa imahe sa itaas, ay may isang napakahusay na tinukoy na hangganan ng materyal, na makikita salamat sa kanilang makintab na ibabaw. Sa kaibahan, ang hangganan ng mga atoms ay nagkakalat, bagaman maaari silang ituring na malayuan ng spherical.

Kaya, kung ano ang tinutukoy ang isang punto na lampas sa hangganan ng atom ay ang walang saysay na posibilidad ng paghahanap ng isang elektron, at ang puntong ito ay maaaring higit pa o mas malapit sa nucleus depende sa kung gaano karaming mga kalapit na mga atom ang nakikipag-ugnay sa paligid ng atom na isinasaalang-alang.

Atomic volume at radius

Ang dalawang atom ay nakikipag-ugnay sa H H molekula sa _dalawa , ang mga posisyon ng kanilang mga sentro ay tinukoy bilang ang mga distansya sa pagitan ng mga ito (mga pang-internalistang distansya). Kung ang parehong mga atomo ay spherical, ang radius ay ang distansya sa pagitan ng nucleus at ang malabo na hangganan:

Sa imahe sa itaas makikita mo kung paano bumababa ang posibilidad ng paghahanap ng isang elektron habang lumilipat ito mula sa nucleus. Pagkatapos paghati-hati ng distansya ng internuclear ng dalawa, nakuha ang atomic radius. Susunod, sa pag-aakalang isang spherical geometry para sa mga atoms, ang formula ay ginagamit upang makalkula ang dami ng isang globo:

V = (4/3) (Pi) r ³

Sa expression na ito r ang atomic radius na tinukoy para sa molekulang H ₂ . Ang halaga ng V na kinakalkula ng hindi tamang pamamaraan na ito ay maaaring magbago kung, halimbawa, ang H ₂ ay isinasaalang-alang sa likido o metal na estado. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay napaka-tumpak dahil ang mga hugis ng mga atoms ay napakalayo mula sa perpektong globo sa kanilang mga pakikipag-ugnay.

Upang matukoy ang mga dami ng atomic sa solids, maraming mga variable tungkol sa pag-aayos ay isinasaalang-alang, at kung saan nakuha sa mga pag-aaral ng diff -action ng X-ray.

Karagdagang pormula

Ang masa ng Molar ay nagpapahayag ng dami ng bagay na may nunal ng mga atomo ng isang elemento ng kemikal.

Ang mga yunit nito ay g / mol. Sa kabilang banda, ang density ay ang dami na nasasakup ng isang gramo ng elemento: g / mL. Dahil ang mga yunit ng dami ng atomic ay mL / mol, kailangan nating maglaro kasama ang mga variable na makarating sa ninanais na mga yunit:

(g / mol) (mL / g) = mL / mol

O kung ano ang parehong:

(Molar na masa) (1 / D) = V

(Molar na masa / D) = V

Kaya, ang dami ng isang nunal ng mga atom ng isang elemento ay madaling makakalkula; habang kinakalkula ng pabilog na dami ng formula ang dami ng isang indibidwal na atom. Upang makarating sa halagang ito mula sa una, kinakailangan ang isang pag-convert sa pamamagitan ng numero ni Avogadro (6.02 · 10 ^-23 ).

Paano naiiba ang dami ng atomic sa pana-panahong talahanayan?

Kung ang mga atomo ay itinuturing na spherical, kung gayon ang kanilang pagkakaiba-iba ay magiging pareho sa na-obserbahan sa atomic radii. Sa imahe sa itaas, na nagpapakita ng mga elemento ng kinatawan, inilalarawan na mula sa kanan hanggang kaliwa ang mga atomo ay mas maliit; sa halip, mula sa itaas hanggang sa ibaba sila ay nagiging mas kaakit-akit.

Ito ay dahil sa parehong panahon ang nucleus ay nagsasama ng mga proton dahil lumilipat ito sa kanan. Ang mga protonong ito ay nagbibigay ng isang kaakit-akit na puwersa sa mga panlabas na elektron, na nakakaramdam ng isang epektibong nukleyar na singil sa Z _ef , mas mababa sa tunay na singil ng Z.

Ang mga elektron ng panloob na mga shell ay nagtataboy ng mga panlabas na shell, binabawasan ang epekto ng nucleus sa kanila; ito ay kilala bilang ang epekto ng screen. Sa parehong panahon, ang epekto ng screen ay hindi maaaring lumabag sa pagtaas ng bilang ng mga proton, kaya ang mga elektron sa panloob na shell ay hindi maiwasan ang mga atomo na magkontrata.

Gayunpaman, ang pagbaba sa isang pangkat ay nagbibigay-daan sa mga bagong antas ng enerhiya, na nagpapahintulot sa mga electron na mag-orbit pa mula sa nucleus. Gayundin, ang bilang ng mga electron sa panloob na shell ay nagdaragdag, ang mga epekto ng panangga na nagsisimula na mabawasan kung ang pagdaragdag ng nucleus ay muling magdagdag.

Para sa mga kadahilanang ito ay pinahahalagahan na ang pangkat 1A ay may pinakapang-akit na mga atomo, hindi katulad ng maliit na mga atomo ng pangkat 8A (o 18), ng marangal na mga gas.

Mga volume ng atom ng transition metal

Ang mga atom ng paglipat ng metal ay nagsasama ng mga electron sa panloob na mga orbital. Ang pagtaas sa epekto ng screen at, pati na rin sa tunay na singil ng Z, kanselahin ang halos pantay, upang ang kanilang mga atomo ay mapanatili ang magkatulad na laki sa parehong panahon.

Sa madaling salita: sa isang panahon, ang mga metal na paglipat ay nagpapakita ng magkatulad na dami ng atomic. Gayunpaman, ang mga maliliit na pagkakaiba na ito ay lubos na makabuluhan kapag tinukoy ang mga metal na kristal (na parang mga metal na marmol).

Mga halimbawa

Magagamit ang dalawang pormula sa matematika upang makalkula ang dami ng atomic ng isang elemento, bawat isa ay may mga kaukulang halimbawa.

Halimbawa 1

Ibinigay ang atomic radius ng hydrogen -37 pm (1 picometer = 10 ^-12 m) - at cesium -265 pm-, kalkulahin ang kanilang mga volume na atomic.

Gamit ang pabilog na dami ng formula, mayroon kaming:

V _H = (4/3) (3.14) (37 pm) ³ = 212.07 pm ³

V _Cs = (4/3) (3.14) (265 pm) ³ = 77912297.67 pm ³

Gayunpaman, ang mga volume na ito na ipinahayag sa mga picometer ay labis na labis, kaya't sila ay binago sa mga yunit ng angstrom, pinarami ang mga ito sa pamamagitan ng conversion factor (1Å / 100pm) ³ :

(212.07 pm ³ ) (1Å / 100pm) ³ = 2.1207 × 10 ^-4 Å ³

(77912297.67 pm ³ ) (1Å / 100pm) ³ = 77.912 Å ³

Kaya, ang mga pagkakaiba-iba ng laki sa pagitan ng maliit na H atom at ang napakalaki na atom ng Cs ay ayon sa bilang na napatunayan. Dapat pansinin na ang mga kalkulasyon na ito ay mga pagtatantya lamang sa ilalim ng pahayag na ang isang atom ay ganap na spherical, na gumagala sa harap ng katotohanan.

Halimbawa 2

Ang density ng purong ginto ay 19.32 g / mL at ang molar mass nito ay 196.97 g / mol. Ang paglalapat ng pormula ng M / D upang makalkula ang dami ng isang nunal ng mga atom na ginto, ang mga sumusunod ay nakuha:

V _Au = (196.97 g / mol) / (19.32 g / mL) = 10.19 mL / mol

Iyon ay, 1 mole ng mga gintong atoms ang sumakop sa 10.19 ML, ngunit anong dami ang natamo ng isang gintong atom na partikular? At kung paano ipahayag ito sa mga yunit ng hapon ³ ? Para sa mga ito, ilapat lamang ang mga sumusunod na kadahilanan ng conversion

(10.19 mL / mol) · (mol / 6.02 · 10 ^-23 atoms) · (1 m / 100 cm) ³ · (1 pm / 10 ^-12 m) ³ = 16.92 · 10 ⁶ pm ³

Sa kabilang banda, ang atomic radius na ginto ay 166 ng hapon. Kung ang parehong mga volume ay inihambing - ang nakuha mula sa nakaraang pamamaraan at ang isa na kinakalkula gamit ang spherical volume formula - malalaman na wala silang parehong halaga:

V _Au = (4/3) (3.14) (166 pm) ³ = 19.15 · 10 ⁶ pm ³

Alin sa dalawa ang pinakamalapit sa tinatanggap na halaga? Ang isa na pinakamalapit sa mga eksperimentong resulta na nakuha ng X-ray diffraction ng kristal na istraktura ng ginto.

Mga Sanggunian

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Disyembre 9, 2017). Kahulugan ng Atomikong Dami. Nakuha noong Hunyo 6, 2018, mula sa: thoughtco.com
2. Mayfair, Andrew. (Marso 13, 2018). Paano Kalkulahin ang Dami ng isang Atom. Sciencing. Nakuha noong Hunyo 6, 2018, mula sa: sciencing.com
3. Wiki Kids Ltd. (2018). Lothar Meyer Atomic Dami ng curves. Nakuha noong Hunyo 6, 2018, mula sa: wonderwhizkids.com
4. Lumen. Panahon ng Mga Tren: Atomic Radius. Nakuha noong Hunyo 6, 2018, mula sa: courses.lumenlearning.com
5. Camilo J. Derpich. Atomikong dami at density. Nakuha noong Hunyo 6, 2018, mula sa: es-puraquimica.weebly.com
6. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral, p 222-224.
7. CK-12 Foundation. (Pebrero 22, 2010). Paghahambing ng laki ng atomic. . Nakuha noong Hunyo 06, 2018, mula sa: commons.wikimedia.org
8. CK-12 Foundation. (Pebrero 22, 2010). Atomic radius ng H ₂ . . Nakuha noong Hunyo 06, 2018, mula sa: commons.wikimedia.org