Atom Yarıçapı

Atom Yarıçapı
ATOM ve İYON YARIÇAPI
Atomun çekirdeği ile çekirdeğe en uzak mesafedeki elektronun arasındaki uzaklığa atom yarıçapı denir. Atom yarıçapları, elementin ya da elementin oluşturduğu bileşiklerin kristallerinde X- ışını kırınımı yöntemi ile ölçülebilir. Bu çalışmalar sonucunda elementin türüne ve atomların dizilişine göre farklı yarıçap kavramları geliştirilmiştir.

Metalik Yarıçap: Bir metal kristalinde komşu iki metal atomunun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısına metalik yarıçap denir.  Kovalent Yarıçap: Molekül yapıdaki elementlerde ( N2, O2, F2, Cl2, …) iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısına kovalent yarıçap denir. Van der Waals Yarıçapı: Aynı tür iki atom arasında bağ olmaksızın birbirlerine en yakın oldukları anda çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısına Van der Waals yarıçapı denir.

Önemli Not:
PERİYODİK SİSTEMDE;Bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe elementlerin atom yarıçapları azalır.

Neden? : Bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe atomların çekirdek yükü ve elektron sayısı artar. Çekirdek yükü arttıkça çekirdeğin en dış enerji seviyesindeki elektronlara uyguladığı çekim kuvveti artar. Bu nedenle aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe atom yarıçapı azalır.

Bir grupta yukarıdan aşağıya gidildikçe elementlerin atom yarıçapları artar.
Neden? :bir grupta yukarıdan aşağı doğru inildikçe çekirdek yükü ve elektron sayısı artar. Ancak grupta aşağıya doğru inildikçe enerji düzeyi sayısı artar. Örneğin bir soğanda ya da lahanada yaprak sayısı arttıkça hacmi de artıyorsa, aynı durum atom içinde geçerlidir. Enerji düzeyleri yaprak olarak düşünülürse periyodik sistemde aynı grup içinde aşağı inildikçe bu düzeylerin sayıları artar. Böylece atomun hacmi dolayısıyla da atomun yarıçapı artar.

İyon Yarıçapı
Nötr bir atom elektron verir ya da alırsa iyon oluşur. Elektron alma sonucu oluşan eksi yüklü iyona anyon, elektron verme sonucu artı yüklü iyona katyon denir.

Bir atomdan bir anyon oluşuyorsa yarıçap artar. Çünkü atom elektron aldığında, çekirdek yükü aynı kaldığı halde yeni gelen elektron veya elektronların itme kuvveti nedeniyle elektron bulutunun hacmi genişler. Örneğin;

F elementinin yarıçapı 64 pm iken F– anyonunun yarıçapı 136 pm
Cl elementinin yarıçapı 99 pm iken Cl– anyonunun yarıçapı 181 pm
Bir atomdan bir katyon oluştuğunda ise yarıçap azalır. Çünkü atom elektron verdiğinde, çekirdek yükü aynı kalırken verilen elektron yüzünden itme kuvveti azalır ve elektron bulutu büzüşür. Örneğin;

Na elementinin yarıçapı 190 pm iken Na+ katyonunun yarıçapı 95 pm
Mg elementinin yarıçapı 160 pm iken Mg2+ katyonunun yarıçapı 65 pm

Önemli Not: İzoelektronik iyonlarda çekirdek yükü daha fazla olan iyonun yarıçapı daha küçüktür. Örneğin;
8O2-, 9F–, 11Na+ iyonlarına baktığımızda hepsinin elektron sayısının 10 olduğunu görürüz. Bu iyonların elektron sayıları ve elektron dizilişleri birbirleri ile aynıdır. Yani bu iyonlar izoelektronik iyonlardır. Bunların yarıçapları karşılaştırıldığında çekirdek yükü fazla olan iyonun yarıçapı daha küçük olduğundan;

r(Na+) < r(F–) < r(O2-) 
Atom yarıçapı, çekirdeğin merkezi ile en dış kabukta bulunan elektronlar arasındaki uzaklık olarak tanımlanır.

Kovalent yarıçap: Kovalent bağla bağlanmış iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklıktan hesaplanan yarıçaptır.

İki özdeş atomun bağlı olması durumunda kovalent yarıçap çekirdekler arasındaki uzaklığın yarısıdır

Van der Waals yarıçapı: Soygazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta katı hale gelirler. Soy gazların katı halde hesaplanan yarıçapına van der waals yarıçapı denir.Van der Waals yarıçap, birbiriile temas halinde olan moleküller arasındaki uzaklığı temel alır. İyon yarıçapı: İyonik bağla bağlanmış iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklıktan ölçülür. İyonlar eş değer büyüklükte olmadığından iyon yarıçapı iyonlar arasındaki uzaklığın yarısı değildir. Uzaklık katyon ve anyon arasında uygun olarak bölüşülerek hesaplanır.Bir metal atomu pozitif bir iyon oluşturduğu zaman çekirdekteki pozitif yük miktarı elektron sayısından daha fazla olur. Çekirdek elektronları daha fazla çektiği için  Katyonlar nötr atomlardan daha küçüktür.


Na+ < Na 

Bir ametal atomu negatif bir iyon oluşturduğu zaman çekirdek yükü sabit kalırken elektronlar arasında itme kuvveti artar. 

Anyonlar nötr atomlardan daha büyüktür.

Cl- > Cl

Yazar:

Önceki Yayın
Sonraki Yayın