2) Van der Waalsin säde

Se on puolet etäisyydestä, joka on kahden identtisen sitoutumattoman eristetyn atomin tai kahden vierekkäisen identtisen atomin, jotka kuuluvat kahteen vierekkäiseen alkuaineen molekyyliin kiinteässä olomuodossa, ytimien välillä. Van der Waalsin säteen suuruus riippuu atomien pakkautumisesta, kun alkuaine on kiinteässä tilassa.

Esimerkiksi kahden vierekkäisen klooriatomin sisäinen etäisyys kahden vierekkäisen kloorimolekyylin välillä kiinteässä tilassa on 360 pm. Klooriatomin Van der Waalsin säde on siis 180 pm.

Tietääkö elektronin talteenottoentalpia?

3) Metallin säde

Metalliristikko tai -kide koostuu positiivisista ytimistä tai metalli-ioneista, jotka on järjestetty tiettyyn kuvioon liikkuvien valenssielektronien meressä. Jokaista ydintä vetää puoleensa samanaikaisesti useita liikkuvia elektroneja ja jokaista liikkuvaa elektronia vetää puoleensa useita metalli-ioneja.

Vetovoimaa liikkuvien elektronien ja positiivisten ytimien välillä kutsutaan metallisidokseksi. Se on puolet kahden vierekkäisen metalli-ionin sisäydinetäisyydestä metalliristikossa. Metalliristikossa valenssielektronit ovat liikkuvia, joten metalli-ionit eli ytimet vetävät niitä puoleensa vain heikosti.

Kovalenttisessa sidoksessa elektronipari vetää voimakkaasti puoleensa kahden atomin ytimiä. Näin ollen metallisen säde on aina pidempi kuin sen kovalenttinen säde. Esimerkiksi natriumin metallinen säde on 186 pm, kun taas sen kovalenttinen säde, joka määräytyy sen höyryn perusteella, joka esiintyy Na2:na, on 154 pm. Kaliumin metallinen säde on 231 pm, kun taas sen kovalenttinen säde on 203 pm.

Lue metallisista ja ei-metallisista merkeistä täältä.

Atomisäteiden vaihtelu jaksollisessa järjestelmässä

Vaihtelu jakson sisällä

• Kovalenttiset ja Van der Waalsin säteet pienenevät järjestysluvun kasvaessa siirryttäessä jaksossa vasemmalta oikealle. Jaksollisen järjestelmän äärivasemmalla olevilla alkalimetalleilla on suurin koko jakson sisällä. Jaksollisen järjestelmän äärioikealla olevilla halogeeneilla on pienin koko. Typen atomikoko on pienin. Typen jälkeen hapen atomikoko kasvaa ja fluorin atomikoko pienenee. Inerttien kaasujen atomikoko on suurempi kuin edeltävien halogeenien atomikoko.
• Kun siirrymme jaksossa vasemmalta oikealle, ydinvaraus kasvaa yhdellä yksiköllä jokaisessa seuraavassa alkuaineessa kuorien lukumäärän pysyessä samana. Tämä lisääntynyt ydinvaraus vetää kaikkien kuorien elektronit lähemmäs ydintä. Tämä tekee jokaisesta yksittäisestä kuoresta yhä pienemmän ja pienemmän. Tämä johtaa atomisäteen pienenemiseen siirryttäessä jaksossa vasemmalta oikealle.
• Atomisäde kasvaa äkillisesti siirryttäessä halogeeneista inerttiin kaasuun. Tämä johtuu siitä, että inerttien kaasujen orbitaalit ovat täysin täynnä. Näin ollen interelektroninen on suurin. Ilmaisemme atomin koon Van der Waalsin säteellä, koska ne eivät muodosta kovalenttisia sidoksia. Van der Waalsin säde on suurempi kuin kovalenttinen säde. Siksi jakson inertin kaasun atomikoko on paljon suurempi kuin sitä edeltävän halogeenin

Vaihtelu ryhmän sisällä

Alkuaineiden atomisäteet kasvavat, kun alkuaineiden järjestysluku kasvaa ryhmässä ylhäältä alaspäin. Ryhmässä alaspäin mentäessä pääkvanttiluku kasvaa. Jokaisella seuraavalla alkuaineella lisätään uusi energiakuori. Valenssielektronit sijaitsevat yhä kauempana ytimestä. Tämän seurauksena ytimen vetovoima elektroniin vähenee. Näin ollen atomisäde kasvaa.

Ratkottu esimerkki sinulle

K: Miksi Van der Waalsin säde on aina suurempi kuin kovalenttinen säde?

Ans: Van der Waalsin vetovoimat ovat heikkoja. Siksi ydinsisäinen etäisyys Van der Waalsin voimien pitämien atomien tapauksessa on paljon suurempi kuin kovalenttisesti sidottujen atomien välillä. Koska kovalenttinen sidos muodostuu kahden puoliksi täytetyn atomiorbitaalin päällekkäisyydestä, osa elektronipilvestä tulee yhteiseksi. Siksi kovalenttiset säteet ovat aina pienempiä kuin van der Waalin säteet.