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Quelle est la différence entre le rayon atomique et le rayon ionique?

Quelle est la différence entre le rayon atomique et le rayon ionique?

Vous ne pouvez pas simplement sortir un mètre ou une règle pour mesurer la taille d'un atome. Ces blocs de construction de toute matière sont beaucoup trop petits et, comme les électrons sont toujours en mouvement, le diamètre d'un atome est un peu flou. Deux mesures utilisées pour décrire la taille de l'atome sont le rayon atomique et le rayon ionique. Les deux sont très similaires - et dans certains cas, même les mêmes - mais il existe des différences mineures et importantes entre eux. Lisez la suite pour en savoir plus sur ces deux façons de mesurer un atome.

Points à retenir: Atomic vs Ionic Radius

  • Il existe différentes manières de mesurer la taille de l'atome, notamment le rayon atomique, le rayon ionique, le rayon covalent et le rayon de van der Waals.
  • Le rayon atomique est la moitié du diamètre d'un atome neutre. En d'autres termes, il s'agit de la moitié du diamètre d'un atome, mesurant à travers les électrons stables externes.
  • Le rayon ionique est la moitié de la distance entre deux atomes de gaz qui se touchent. Cette valeur peut être identique au rayon atomique, ou peut être plus grande pour les anions et de la même taille ou inférieure pour les cations.
  • Les rayons atomique et ionique suivent la même tendance sur le tableau périodique. Généralement, le rayon diminue en se déplaçant sur une période (rangée) et augmente en descendant d'un groupe (colonne).

Rayon atomique

Le rayon atomique est la distance du noyau de l'atome à l'électron le plus externe stable d'un atome neutre. En pratique, la valeur est obtenue en mesurant le diamètre d'un atome et en le divisant par deux. Le rayon des atomes neutres est compris entre 30 et 300 pm ou trillions de mètre.

Le rayon atomique est un terme utilisé pour décrire la taille de l'atome, cependant, il n'y a pas de définition standard pour cette valeur. Le rayon atomique peut en réalité désigner le rayon ionique, ainsi que le rayon covalent, le rayon métallique ou le rayon de van der Waals.

Rayon ionique

Le rayon ionique est la moitié de la distance entre deux atomes de gaz qui se touchent. Les valeurs vont de 30h à plus de 200h. Dans un atome neutre, les rayons atomique et ionique sont identiques, mais de nombreux éléments existent sous forme d'anions ou de cations. Si l'atome perd son électron le plus externe (chargé positivement ou cation), le rayon ionique est inférieur au rayon atomique car l'atome perd une couche d'énergie électronique. Si l'atome gagne un électron (chargé négativement ou anion), il tombe généralement dans une couche d'énergie existante, de sorte que la taille du rayon ionique et du rayon atomique est comparable.

Le concept de rayon ionique est encore compliqué par la forme des atomes et des ions. Bien que les particules de matière soient souvent décrites comme des sphères, elles ne sont pas toujours rondes. Les chercheurs ont découvert que les ions chalcogènes avaient une forme ellipsoïdale.

Tendances du tableau périodique

Quelle que soit la méthode utilisée pour décrire la taille de l'atome, elle affiche une tendance ou une périodicité dans le tableau périodique. La périodicité fait référence aux tendances récurrentes visibles dans les propriétés de l'élément. Ces tendances sont devenues évidentes pour Demitri Mendeleev lorsqu'il a disposé les éléments par ordre de masse croissante. En se basant sur les propriétés affichées par les éléments connus, Mendeleev était capable de prédire où se trouvaient des trous dans sa table ou des éléments à découvrir.

Le tableau périodique moderne est très similaire au tableau de Mendeleev, mais aujourd'hui, les éléments sont classés par nombre atomique croissant, ce qui correspond au nombre de protons dans un atome. Il n'y a pas d'éléments non découverts, bien que de nouveaux éléments puissent avoir un nombre encore plus élevé de protons.

Les rayons atomiques et ioniques augmentent lorsque vous descendez d'une colonne (groupe) du tableau périodique car une couche d'électrons est ajoutée aux atomes. La taille de l'atome diminue lorsque vous vous déplacez sur une ligne ou une période de la table car le nombre accru de protons exerce une attraction plus forte sur les électrons. Les gaz rares sont l'exception. Bien que la taille d'un atome de gaz noble augmente à mesure que vous descendez dans la colonne, ces atomes sont plus grands que les atomes précédents.

Sources

  • Basdevant, J.-L .; Rich, J .; Spiro, M. "Fondements de la physique nucléaire ". Springer. 2005. ISBN 978-0-387-01672-6.
  • Cotton, F. A .; Wilkinson, G. "Chimie Inorganique Avancée " (5ème éd., P.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
  • Pauling, L. "La nature de la liaison chimique " (3ème éd.). Ithaca, NY: Cornell University Press. 1960
  • Wasastjerna, J. A. "Sur les rayons des ions".Comm. Phys.-Math., Soc. Sci. Fenn1 (38): 1-25. 1923