Letzend in Chemie habe ich gefehlt, jedoch haben wir ein neues Thema angefangen: die Atomgröße. Danke,
Wenn du gefehlt hast, hol es nach. Nachhilfe kostet, und wenn's die Ehre ist.
Das Thema "Atomradius" ist tatsächlich ein ziemlich schwieriges. Ein Atom hat als quantenmechanisches System keine scharfen Grenzen, deshalb muss man ein vereinfachtes Modell nehmen. Aber es gibt mehrere Modelle - für welches soll man sich entscheiden? Wenn du dir die Wikipedia-Artikel zu den einzelnen chemischen Elementen anschaust (z. B.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff ), siehst du, dass im Eigenschaftenkasten rechts oben drei Radien angegeben sind: Diese Wörter sind mit Links hinterlegt:
Dort ist auch jeweils angedeutet, was der betreffende Radius bedeuten soll und wie er ermittelt wird. Grob zusammengefasst: den Atomradius misst man in einem Kristall des reinen Elementes. Mit Wellen, die eine ähnliche Wellenlänge wie die Abstände der Atomkerne haben, kann man diese Abstände messen. (Da diese Wellen z. B. Röntgenstrahlen sind, ist eins der wichtigsten Verfahren die "Röntgenstrukturanalyse". Näheres siehe Physik, Beugung am Gitter.) Der Abstand zweier benachbarter Atomkerne ist natürlich der doppelte "Atomradius". den Kovalenzradius misst man in kovalenten Bindungen des Elements. (Kovalente Bindungen sind die Atombindungen, mit denen man es im Chemieunterricht in der Schule üblicherweise zu tun hat.) Der Abstand zweier direkt gebundener Kerne ist die Summe der Kovalenzradien der beiden Atome. Dummerweise hängen die Abstände vom jeweiligen Bindungspartner ab, sodass man sich da ausdenken muss, welcher Mittelwert aus Vermessungen von verschiedenen Verbindungen wohl am geeignetsten ist. Van-der-Waals-Radien misst man in Kristallen von Molekülen, die das entsprechende Element enthalten. Der Abstand zweier benachbarter Atomkerne (aus verschiedenen Molekülen) ist hier die Summe der Van-der-Waals-Radien. Auch hier gilt das oben Gesagte zur Abhängigkeit von den Bindungspartnern. Welches das kleinste und welches das größte Atom sind, kannst du den Periodensystemen auf den Wikipediaartikeln zu den verschiedenen Radien entnehmen. Woher ich das weiß:Hobby – seit meiner Schulzeit; leider haupts. theoretisch
Das hängt ganz davon ab, wie die betrachteten Atome vorliegen: http://www.idn.uni-bremen.de/pubs/Niedderer/2000-QAP-JP-b.pdf Das kleinste und das größte Atom lässt sich einfach aus entsprechenden Tabellen ablesen. Helium hat den
kleinsten kovalenten Atomradius (28 pm) und Francium den Größten (260 pm). Das sind Pikometer, also 10^-12 m. Die Radien variieren aber sehr stark, je nachdem wie die Atome vorliegen.
Was möchtest Du wissen?AllgemeinesDer Atomradius eines chemischen Elements ist formal der durchschnittliche Abstand bzw. die typische Distanz vom Kernmittelpunkt bis zur äußeren Grenze der zugehörigen Elektronenwolke. Im Verbund mit anderen Atomen kann der Atomradius auch als die kürzeste Distanz ausgelegt werden, bis zu der sich ein zweites Atom annähern kann. Tatsächlich müssen die Atomradien aus verschiedenen Gründen als rein vergleichende Größen aufgefasst werden; die Bestimmung des absoluten Atomradius ist nicht möglich: - Die wellenmechanischen Vorstellungen der Quantentheorie erlauben keine definierten Abgrenzungen eines Atoms. - Die Atomradien variieren je nach Bindungstyp und elektronischer Umgebung. - Unterschiede der Atomradien der verschiedenen Isotope des betrachteten Elements werden in den Wertetabellen selten berücksichtigt. Häufig wird der Atomradius des stabilsten Isotops angegeben. Um vergleichbare Werte zu schaffen, gibt es eine Reihe von Wertetabellen, die die Atomradien unter bestimmten Bedingungen angeben: Ionenradien, kovalente Radien, Metallatomradien, Van-der-Waals-Radien und die Radien isolierter Atome. PeriodizitätGenerell unterliegen die Atomradien der chemischen Elemente einer Periodizität, die in dem Anwachsen der Kernladung innerhalb einer Periode des Periodensystems und damit in der stärkeren Anziehungskraft des Kerns auf die Elektronen begründet ist: Innerhalb einer Gruppe des PSE nehmen die Radien von oben nach unten zu, innerhalb einer Periode von links nach rechts ab.
Tabelle: Atomradien der ElementeAlle Werte in Picometern: 1 Ångström = 100 pm.
Quellen und weitere InformationenBerechnete Atomradien: rber[1.1] - E. Clementi, D. L. Raimondi, W. P. Reinhardt: Empirische Daten: remp[2.1] - J. C.
Slater: Kovalente Atomradien: rkov[3] - Beatriz Cordero et al.: Kovalenzradien für Atome in Einfachbindungen: rkeib [3a.1] - Pekka Pyykkö, Michiko Atsumi: Kovalenzradien für Atome in Doppelbindungen: rkdob [3b.1] - Pekka Pyykkö, Michiko
Atsumi: Additive Kovalenzradien für Atome in Dreifachbindungen: rkdfb [3c.1] - S. Riedel, P.Pyykkö, M. Patzschke: Van-der-Waals-Radien: rvdw1 und rvdw2[4a] - A. Bondi: [4b] - M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero, C.J. Cramer, D.G.
Truhlar: Kategorie: Chemische Elemente Letzte Änderung am 29. November 2022. Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/atomradien.php. |