परमाणु त्रिज्या: इसे कैसे मापा जाता है, यह कैसे बदलता है और उदाहरण देता है - रसायन विज्ञान - 2025

परमाणु त्रिज्या आवर्त सारणी की तत्वों की आवर्त गुण के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह सीधे परमाणुओं के आकार से संबंधित होता है, क्योंकि अधिक से अधिक त्रिज्या, वे जितना बड़ा या अधिक बड़ा होता है। इसी तरह, यह उनकी इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं से संबंधित है।

एक परमाणु में जितने अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, उतना ही उसका परमाणु आकार और त्रिज्या बड़ा होता है। दोनों को वैलेंस शेल के इलेक्ट्रॉनों द्वारा परिभाषित किया गया है, क्योंकि उनकी कक्षाओं से परे दूरी पर, इलेक्ट्रॉन को खोजने की संभावना शून्य के करीब पहुंचती है। नाभिक के आसपास के क्षेत्र में विपरीत होता है: एक इलेक्ट्रॉन को खोजने की संभावना बढ़ जाती है।

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शीर्ष छवि कपास गेंदों की एक पैकिंग का प्रतिनिधित्व करती है। ध्यान दें कि प्रत्येक एक छह पड़ोसियों से घिरा हुआ है, एक और संभव ऊपरी या निचली पंक्ति की गिनती नहीं कर रहा है। कपास की गेंदों को कैसे संकुचित किया जाता है, यह उनके आकार को परिभाषित करेगा और इसलिए उनकी रेडी; बस परमाणुओं के साथ के रूप में।

उनके रासायनिक प्रकृति के अनुसार तत्व एक या दूसरे तरीके से अपने स्वयं के परमाणुओं के साथ बातचीत करते हैं। नतीजतन, परमाणु त्रिज्या का परिमाण वर्तमान बांड के प्रकार और उसके परमाणुओं की ठोस पैकिंग के अनुसार बदलता रहता है।

परमाणु त्रिज्या को कैसे मापा जाता है?

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मुख्य छवि में, कपास की गेंदों के व्यास को मापना आसान हो सकता है, और फिर इसे दो से विभाजित कर सकते हैं। हालांकि, एक परमाणु का क्षेत्र पूरी तरह से परिभाषित नहीं है। क्यों? क्योंकि इलेक्ट्रॉन अंतरिक्ष के विशिष्ट क्षेत्रों में फैलते और फैलते हैं: ऑर्बिटल्स।

इसलिए, परमाणु को आवेगपूर्ण किनारों के साथ एक क्षेत्र के रूप में माना जा सकता है, जो यह सुनिश्चित करना असंभव है कि वे कितनी दूर समाप्त होते हैं। उदाहरण के लिए, ऊपर की छवि में, केंद्र का क्षेत्र, नाभिक के करीब, एक अधिक तीव्र रंग दिखाता है, जबकि इसके किनारों को धुंधला कर दिया जाता है।

छवि एक डायटोमिक ई ₂ अणु (जैसे सीएल ₂, एच ₂, ओ ₂, आदि) का प्रतिनिधित्व करती है । यह मानते हुए कि परमाणु गोलाकार शरीर हैं, यदि सहसंयोजक बंधन में दोनों नाभिकों को अलग करने वाली दूरी निर्धारित की जाती है, तो यह परमाणु त्रिज्या प्राप्त करने के लिए इसे दो हिस्सों (डी / 2) में विभाजित करने के लिए पर्याप्त होगा; और अधिक ठीक है, ई _{2 के} लिए ई के सहसंयोजक त्रिज्या ।

क्या होगा यदि ई खुद के साथ सहसंयोजक बंधन नहीं बनाता है, बल्कि एक धातु तत्व था? तब घ को पड़ोसियों की संख्या द्वारा इंगित किया जाएगा जो ई को अपनी धातु संरचना में घेरते हैं; पैकेजिंग के भीतर परमाणु के समन्वय संख्या (NC) द्वारा (मुख्य छवि में कपास गेंदों को याद रखें)।

आंतरिक दूरी का निर्धारण

डी निर्धारित करने के लिए, जो एक अणु या पैकेजिंग में दो परमाणुओं के लिए आंतरिक दूरी है, को शारीरिक विश्लेषण तकनीकों की आवश्यकता होती है।

सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एक एक्स-रे विवर्तन है। इसमें, एक क्रिस्टल के माध्यम से प्रकाश की किरण को विकिरणित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनों और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बीच बातचीत से उत्पन्न विवर्तन पैटर्न का अध्ययन किया जाता है। पैकिंग के आधार पर, विभिन्न विवर्तन पैटर्न प्राप्त किए जा सकते हैं और इसलिए डी के अन्य मूल्य।

यदि क्रिस्टल क्रिस्टल जाली में परमाणु "तंग" होते हैं, तो वे "आरामदायक" होने पर उनकी तुलना में d के विभिन्न मूल्य प्रस्तुत करेंगे। इसके अलावा, ये आंतरिक दूरी मूल्यों में उतार-चढ़ाव कर सकती हैं, जिससे कि परमाणु त्रिज्या वास्तव में इस तरह के मापों का औसत मूल्य है।

परमाणु त्रिज्या और समन्वय संख्या कैसे संबंधित हैं? वी। गोल्ड्समिड्ट ने दोनों के बीच एक संबंध स्थापित किया, जिसमें 12 के एनसी के लिए, सापेक्ष मूल्य 1 है; एक पैकिंग के लिए 0.97 जहां परमाणु 8 के बराबर NC है; 0.96, 6 के बराबर एक एनसी के लिए; और 4 के एनसी के लिए 0.88।

इकाइयों

नेकां के मानों के साथ 12 के बराबर शुरू करते हुए, कई तालिकाओं का निर्माण किया गया है जहां आवर्त सारणी के सभी तत्वों के परमाणु राडियों की तुलना की जाती है।

जैसा कि सभी तत्व इस तरह की कॉम्पैक्ट संरचनाओं (12 से कम नेकां) को नहीं बनाते हैं, वी। गोल्डस्मिड्ट संबंध का उपयोग उनके परमाणु रेडी की गणना करने और उन्हें एक ही पैकिंग के लिए व्यक्त करने के लिए किया जाता है। इस तरह, परमाणु त्रिज्या माप मानकीकृत हैं।

लेकिन वे किन इकाइयों में व्यक्त किए जाते हैं? चूँकि d बहुत छोटी परिमाण का है, इसलिए किसी को angstrom of (10-10 ^-10 m) की इकाइयों का सहारा लेना चाहिए या व्यापक रूप से उपयोग किया जाना चाहिए, पिकोमीटर (10-10 ^-12 m)।

यह आवर्त सारणी में कैसे बदलता है?

एक अवधि में

धातु तत्वों के लिए निर्धारित परमाणु रेडी को धात्विक रेडी कहा जाता है, जबकि गैर-धातु तत्वों के लिए, सहसंयोजक रेडी (जैसे फॉस्फोरस, पी ₄, या सल्फर, एस ₈)। हालांकि, दो प्रकार के प्रवक्ता के बीच नाम की तुलना में अधिक प्रमुख अंतर है।

उसी अवधि में बाएं से दाएं, नाभिक प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों को जोड़ता है, लेकिन उत्तरार्द्ध समान ऊर्जा स्तर (प्रमुख क्वांटम संख्या) तक ही सीमित हैं। परिणामस्वरूप, नाभिक वैलेंस इलेक्ट्रॉनों पर एक प्रभावी परमाणु चार्ज बढ़ाता है, जो परमाणु त्रिज्या को अनुबंधित करता है।

इस तरह, गैर-धात्विक तत्व उसी अवधि में धातुओं (धात्विक रेडी) की तुलना में छोटे परमाणु (सहसंयोजक) त्रिज्या रखते हैं।

एक समूह के माध्यम से उतरते हुए

जैसा कि आप एक समूह के माध्यम से उतरते हैं, नए ऊर्जा स्तर सक्षम होते हैं, जो इलेक्ट्रॉनों को अधिक स्थान देने की अनुमति देते हैं। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉन बादल अधिक दूरी को कवर करता है, इसकी धुंधली परिधि नाभिक से आगे बढ़ते हुए समाप्त होती है, और इसलिए, परमाणु त्रिज्या का विस्तार होता है।

लैंथेनाइड संकुचन

आंतरिक खोल में इलेक्ट्रॉन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों पर प्रभावी परमाणु चार्ज को ढालने में मदद करते हैं। जब आंतरिक गोले बनाने वाले ऑर्बिटल्स में कई "छेद" (नोड्स) होते हैं, जैसा कि एफ ऑर्बिटल्स के साथ होता है, नाभिक अपने खराब परिरक्षण प्रभाव के कारण परमाणु त्रिज्या को दृढ़ता से अनुबंधित करता है।

आवर्त सारणी 6 की अवधि में लैंथेनाइड संकुचन में इस तथ्य का प्रमाण मिलता है। La से Hf तक f ऑर्बिटल्स के परिणामस्वरूप परमाणु त्रिज्या का काफी संकुचन होता है, जो f ब्लॉक ट्रेस किए जाने के कारण "भरता है": लैंथनॉइड्स और एक्टिनॉइड्स।

इसी तरह के प्रभाव को पी ब्लॉक के तत्वों के साथ भी देखा जा सकता है। 4. इस बार, संक्रमण कक्षाओं के दौर से गुजरते समय भरने वाले डी ऑर्बिटल्स के कमजोर परिरक्षण प्रभाव के परिणामस्वरूप।

उदाहरण

आवर्त सारणी 2 की अवधि के लिए इसके तत्वों की परमाणु त्रिज्या निम्न हैं:

-लि: 257 बजे

-बे: 112 बजे

-बी: 88 बजे

-सी: 77 बजे

-एन: 74 बजे

-ओ: 66 बजे

-एफ: 64 बजे

ध्यान दें कि लिथियम धातु में सबसे बड़ा परमाणु त्रिज्या (257 बजे) है, जबकि फ्लोरीन, अवधि के चरम दाईं ओर स्थित है, उन सभी में सबसे छोटा है (64 बजे)। परमाणु त्रिज्या उसी अवधि में बाएं से दाएं की ओर उतरता है, और सूचीबद्ध मान इसे साबित करते हैं।

लिथियम, जब धातु बांड बनाते हैं, तो इसकी त्रिज्या धातु होती है; और फ्लोरीन, जैसा कि यह सहसंयोजक बंधन (FF) बनाता है, इसका त्रिज्या सहसंयोजक है।

क्या होगा अगर आप परमाणु रेडियम को एंगस्ट्रॉम इकाइयों में व्यक्त करना चाहते हैं? बस उन्हें 100 से विभाजित करें: (257/100) = 2.57 100। और इसी तरह बाकी मूल्यों के साथ।

संदर्भ

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