حل سؤال روند شعاع اتمی؛ تشخیص جهت تغییر و دام‌های تناوبی
حل سؤال روند شعاع اتمی با دو معیار انجام می‌شود: در یک دوره از چپ به راست شعاع اتمی معمولاً کاهش می‌یابد و در یک گروه از بالا به پایین افزایش پیدا می‌کند؛ تشخیص یون یا اتم بودن ذرات و مقایسه جایگاه آن‌ها، دام اصلی این سؤال‌ها را برطرف می‌کند.
حل سؤال روند شعاع اتمی؛ از کجا شروع کنیم؟
در روند شعاع اتمی، اندازه اتم به کشش هسته و تعداد لایه‌های الکترونی وابسته است. در یک دوره، با افزایش عدد اتمی، تعداد لایه‌ها ثابت می‌ماند اما بار مؤثر هسته بیشتر می‌شود؛ بنابراین الکترون‌های لایه ظرفیت به هسته نزدیک‌تر و شعاع کوچک‌تر می‌شوند. در یک گروه، با پایین‌رفتن، لایه جدید اضافه می‌شود و شعاع افزایش می‌یابد.
روش گام‌به‌گام
- ابتدا مشخص کن ذرات داده‌شده اتم خنثی‌اند یا یون؛ قاعده روند اتمی را مستقیماً روی یون‌ها اعمال نکن.
- اگر عناصر در یک دوره‌اند، تعداد لایه‌ها را ثابت بگیر و هرچه عنصر راست‌تر است، شعاع کوچک‌تر در نظر بگیر.
- اگر عناصر در یک گروه‌اند، عنصر پایین‌تر را به‌دلیل داشتن لایه بیشتر، بزرگ‌تر در نظر بگیر.
- برای ذرات هم‌الکترون، تعداد پروتون‌ها را مقایسه کن؛ ذره‌ای که پروتون بیشتری دارد، الکترون‌ها را قوی‌تر جذب می‌کند و شعاع کوچک‌تری دارد.
- در پایان، نوع ذره، جایگاه تناوبی و دلیل مقایسه را کنار پاسخ بنویس تا مقایسه با شعاع یونی یا عدد اتمی اشتباه نشود.
در میان Na⁺، Mg²⁺ و F⁻، هر سه ذره ۱۰ الکترون دارند. تعداد پروتون‌ها به‌ترتیب ۱۱، ۱۲ و ۹ است؛ پس کشش هسته برای Mg²⁺ بیشتر و شعاع آن کوچک‌تر است. ترتیب شعاع از بزرگ به کوچک چنین است: F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺.
چطور این مبحث را مرور کنیم؟
برای مرور این مبحث، سه مقایسه جدا انجام بده: عناصر هم‌دوره مانند Na و Cl، عناصر هم‌گروه مانند Li و K، و ذرات هم‌الکترون مانند O²⁻، F⁻ و Na⁺. در هر مورد، پیش از انتخاب ترتیب، تعداد لایه‌ها یا تعداد پروتون‌ها را مشخص کن.
دام رایج این است که افزایش عدد اتمی را همیشه به معنی افزایش شعاع بدانیم. این برداشت در یک دوره نادرست است؛ چون تعداد لایه ثابت می‌ماند و بار مؤثر هسته افزایش پیدا می‌کند. دام دیگر، مقایسه یون‌ها فقط بر اساس نماد عنصر است، بدون توجه به هم‌الکترون بودن یا نبودن آن‌ها.
جمع‌بندی
برای حل سؤال روند شعاع اتمی، ابتدا اتم یا یون بودن ذرات را تعیین کن، سپس بین اثر لایه‌های بیشتر و کشش هسته قوی‌تر تصمیم بگیر. همین ترتیب، مقایسه‌های دوره‌ای، گروهی و هم‌الکترون را از هم جدا می‌کند.
مطالعه مطلب آموزشی مرتبط ←