Promień atomowy - problem ze zrozumieniem.

[Britta_Ch]

Witam, widziałam już kilka wątków na ten temat, przekopałam też połowę internetu, by zdobyć odpowiedź na moje pytanie, ale nigdzie nie mogę znaleźć dokładnie takiej, o jaką mi chodzi.
Mam problem z promieniem atomowym. Otóż wiem, że jest to połowa odległości między jądrami atomów w stanie stałym. I teraz zaczynają się problemy: jeżeli mam pierwiastek o liczbie Z=16 i jego anion, to długość promienia anionu jest dłuższa dlatego, że co? Dlatego, że w atomie obojętnym 1 proton przyciąga 1 elektron i analogicznie rzecz się dzieje w przypadku pozostałych 15 elektronów i protonów, a w przypadku anionu na 1 elektron przypada mniejsze przyciąganie jądra, tak?
W kationie natomiast większy promień ma atom obojętny, bo w kationie na 1 elektron przypada 1 proton i jakaś jeszcze jego część, więc każdy z elektronów jest przyciągany o jakąś część protonu mocniej niż w a. obojętnym, gdzie stosunek protonu do elektronu wynosi 1:1. Dobrze rozumuję? Generalnie w tych przypadkach chodzi o stosunek ilości protonów do elektronów, czy chodzi jeszcze o coś?
Teraz zaczynają się koszmarne schody, mianowicie: jeżeli wezmę pod uwagę jeden okres, na przykład trzeci, to wtedy Na (Z=11) ma promień dłuższy niż atom Al (Z=13). Ale DLACZEGO Tego nie jestem w stanie zrozumieć. Profesorka na chemii mówiła nam, że np. 16p+ przyciąga 16e- z większą siłą niż 15p+ przyciąga 15e- (więc promień S jest krótszy niż promień P). Dlaczego jest to prawdą, skoro (podobno) + z - się zerują"? Czy w takiej sytuacji te siły rozkładają się jakoś nierówno (w sensie na 1e- nie przypada 1p+) Czy to prawda, że im większa Z, tym bardziej (w atomie obojętnym, oczywiście) są przez jądro przyciągane elektrony?
Błagam o odpowiedź, bardzo zależy mi na chemii i dlatego się denerwuję, jak czegoś nie rozumiem.

Pozdrawiam i z góry dziękuję

[Giardia Lamblia]

jeżeli mam pierwiastek o liczbie Z=16 i jego anion, to długość promienia anionu jest dłuższa dlatego, że co? Dlatego, że w atomie obojętnym 1 proton przyciąga 1 elektron i analogicznie rzecz się dzieje w przypadku pozostałych 15 elektronów i protonów, a w przypadku anionu na 1 elektron przypada mniejsze przyciąganie jądra, tak?
W kationie natomiast większy promień ma atom obojętny, bo w kationie na 1 elektron przypada 1 proton i jakaś jeszcze jego część, więc każdy z elektronów jest przyciągany o jakąś część protonu mocniej niż w a. obojętnym, gdzie stosunek protonu do elektronu wynosi 1:1. Dobrze rozumuję? Generalnie w tych przypadkach chodzi o stosunek ilości protonów do elektronów, czy chodzi jeszcze o coś?

Tak.

to wtedy Na (Z=11) ma promień dłuższy niż atom Al (Z=13). Ale DLACZEGO

Jądra mają praktycznie identyczny rozmiar. Glin ma 13 protonów w jądrze, a sód 11. Kationy tych atomów mają po 10 elektronów każdy.

13 protonów silniej przyciąga 10 elektronów, niż 11 protonów przyciąga 10 elektronów.

Dlatego promień jonowy Al³⁺ jest mniejszy niż Na⁺.

Porównuj ilości protonów względem ilości elektronów, jeżeli o jony chodzi.

[Haugen]

Dlaczego jest to prawdą, skoro (podobno) + z - się zerują"?

Każdy jeden proton oddziaływuje na wszystkie elektrony jednocześnie przyciągając je do siebie. To nie jest tak, że jeden proton oddziaływuje tylko na jeden elektron i żaden inny więcej, więc nie możesz rozpatrywać tego jakoby + i - dawał 0.

Jeśli masz dwa pierwiastki, z których jeden ma 16 protonów i 16 elektronów, a drugi 14 protonów i 14 elektronów, to sumarycznie w tym pierwszym na każdy jeden elektron zpośród tych 16-stu obecnych w atomie działa większa siła 16-stu protonów, niż ma to miejsce w tym drugim pierwiastku, gdzie na jeden elektron zpośród tych 14-stu działa jedynie siła 14-stu elektronów.

Ta sama zasada obowiązuje w anionach i kationach. Jeżeli założysz, że masz pierwiastek o liczbie atomowej Z=15, oraz jon jedno dodatni i jon jedno ujemny tego pierwiastka, to sumarycznie większa siła przyciągania tych 15-stu protonów będzie przypadająca na jeden elektron w kationie, który ma 14 elektronów, niż na anion, który ma 16 elektronów i dlatego promień kationu jest krótszy, niż promień anionu.

Także to jest bardzo logiczne, a twoje rozumowanie jest poprawne.

[Britta_Ch]

Czyli reasumując:
Mam pierwiastek z 16p+ i 16e-. Każdy jeden e- jest przyciągany z siłą 16p+. Wychodzi mocniejsza siła niż w pierwiastku z 15p+ i 15 e-. Pierwiastek o Z=16 więc ma krótszy promień, bo elektrony są bardziej przyciągnięte do jądra.
W anionie jednoujemnym (wymyślam sobie teraz ilo-ujemny jest) pierwiastka o Z=16 mam 16p+ i 17e-. Czyli ta siła 16p+, która działała na 16e- (w atomie obojętnym) się skończyła i teraz, żeby przyciągnąć dodatkowy elektron musi tą siłę rozdzielić po równo na każdy z 17 elektronów. W związku z tym mniejsza będzie siła działająca na 1e-, elektrony są zatem (siłą rzeczy) słabiej przeciągane, dlatego promień anionu jest dłuższy niż promień obojętnego atomu tego samego pierwiastka.
A w kationach po prostu jest większa siła działająca na 1e-, więc wszystkie elektrony kationu są przyciągane mocniej, więc i promień się skraca, tak?
Najbardziej chodziło mi o to, jak elektrony są przyciągane przez protony, czyli, że: mam np. 16p+ i te wszystkie szesnaście protonów jest zaprogramowane w ten sposób, że równoważą 16e-, a jak im dojdzie jakiś elektron, to już równowaga jest zaburzona i ta sama siła musi przyciągnąć więcej elektronów, niż tyle, na ile jest zaprogramowana", więc inaczej rozkłada swoją siłę. Dobrze



P.S. Przepraszam za paskudną nachalność i powtarzanie się, ale chcę być pewna tego, o czym się uczę i chciałabym wiedzieć, jak dokładnie działa to, czego się uczę.

No i oczywiście, DZIĘKUJĘ za Wasze odpowiedzi

[Giardia Lamblia]

W anionie jednoujemnym (wymyślam sobie teraz ilo-ujemny jest) pierwiastka o Z=16 mam 16p+ i 17e-. Czyli ta siła 16p+, która działała na 16e- (w atomie obojętnym) się skończyła i teraz, żeby przyciągnąć dodatkowy elektron musi tą siłę rozdzielić po równo na każdy z 17 elektronów.

Nie. Zauważ, że każdy elektron to -", a - się nie lubią (po angielsku efekt nazywa się shielding, nie wiem jak po polsku).

Chodzi o to, że elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce (tej walencyjnej) są odpychane przez elektrony znajdujące się na powłokach bliższych jądru. W efekcie, im więcej dodajemy elektronów do powłoki walencyjnej, zapełniając ją coraz bardziej, tym bardziej zwiększa się odległość tej ostatniej powłoki od jądra.

[marcin93]

Chodzi o efekt ekranowania. W konsekwencji daje on właśnie różnice w energiach elektronów.