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[일반화학] 12. 원자 반지름과 이온 반지름 – Herald’s Lab
– 같은 족에서 원자번호가 클수록 일반적으로 유효핵전하가 커진다. . 그림 3. 알칼리 금속의 이온반지름 변화. .
Source: herald-lab.tistory.com
Date Published: 9/29/2022
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2021 개정화학1 개념 정리 원자 반지름과 이온 반지름
원소들을 원자 번호순으로 배열하여 화학적 성질이 비슷한 원소가 같은 세로줄에 오도록 배열한 표이다. . . 현대적 원자 모형인 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 9/12/2021
View: 9292
이온 반지름 Ionic Radius 2021 ☢️ – 물자 (KR)
이온 반경 r 이온은 이온 결정 구조에서 단원자 이온의 반경입니다. 원자나 이온은 경계가 뚜렷하지 않지만 양이온과 음이온의 이온 반지름의 합이 …
Source: www.kr-mat.gelsonluz.com
Date Published: 8/8/2022
View: 6208
원자 반지름 – 나무위키:대문
고등학교 과정에서 원자반지름과 이온반지름 값이 매년 바뀔 정도이다. … 비금속 원자의 반지름은 동핵 이원자 분자의 핵간 거리의 절반, 금속 원자 …
Source: namu.wiki
Date Published: 2/25/2021
View: 1753
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주제에 대한 기사 평가 이온 반지름 표
- Author: 솬쌤의 스케치북 과학
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- Date Published: 2020. 3. 30.
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Size : 주기율과 원자의 크기, 이온크기
Hint ≫ Chemistry ≫ Size
주기율과 원자의 크기
Size
– 원자의 크기
– 분자의 크기
– 단백질 크기
– 마이크로 크기
– 원자 & 우주
– 주기율표 : 주기율표의 공통성
양성자가 갯수에 비례하여 중성자과 전자의 갯수가 증가한다.
원자의 무게는 핵의 양성자, 중성자 갯수에 비례하지만 원자의 크기는 전자의 궤적에 따라 달라진다.
전자의 궤적은 껍질의 수와 양성자의 인력의 크기에 따라 달라진다
전자 껍질의 영향이 핵의 양성자의 인력보다 훨씬 더 큰 영향을 미친다.
① 같은 주기 : 전자 껍질수는 같다.
원자 번호가 증가할수록 양성자수는 증가한다. 양성자에 의한 인력이 증가하여 원자 반지름은 감소한다.
② 전자 껍질 : 전자 껍질 수가 많을수록 원자 반지름이 커진다.
② 같은 족 : 원자 번호가 증가할수록 전자 껍질 수가 증가함으로 원자 반지름도 증가한다.
① 금속 원소 : 원자 반지름 > (+) 이온 반지름 ==>양이온이 될 때 전자껍질수가 감소하므로
② 비금속 원소 : 원자 반지름 < (-) 이온 반지름 ==>음이온이 될 때 전자수 증가에 따른 전자끼리의 반발력이 증가하므로
이온화 되면 전자를 내준 쪽은 최외곽 껍질이 없어짐으로 크기가 적어지고
전자를 받은 쪽은 양성자수는 동일한데 전자의 갯수만 많아지고, 전자끼리의 반발력이 증가하여 반지름이 커진다
원자가 공유 결합을 하면 양성자수에 비하여 적은 전자의 수를 가지므로
강한 인력에 의하여 직경은 단순한 직경의 합보다 적어진다
원자 사이에 다중 결합을 형성하는 경우에는 결합 수가 많아질수록 결합력이 강하므로
공유 결합 길이(bond length)는 짧아지고
공유 결합 에너지는 커진다.
에탄 : 0.154 nm
에틸렌 : 0.134 nm
아세틸렌 : 0.120 nm
결합길이는 상당히 정확한 값을 얻기 힘들다. 결합 에너지도 역시.,
왜냐면 화합물에 따라서 모두 다른 값을 갖기 때문이다! 하지만 근사값은 알 수 있다!
O=C : 63.5 pm
C-H : 62 pm
C-C : 77 pm
Trends in Covalent Radii
· Covalent radii increase down a Group.
F = 0.072 nm Cl = 0.099 nm Br = 0.114 nm I = 0.133 nm
· Covalent radii decrease across a Period.
Li = 0.123 nm Be = 0.089 nm B = 0.080 nm C = 0.077 nm
CCl4는 C-Cl의 결합길이는 0.177 nm이다. 탄소의 공유결합 반경은 C = 0.077 nm
그리고 염소의 공유결합 반경은 Cl = 0.099 nm로서 결합길이는 0.176 nm가 된다.
탄소화합물에서 분자를 이루는 탄소수가 많을 수록 분자간 인력이 증가하는 이유는?
탄소화합물은 탄소로 이루어진 사슬과 그 사슬 주변에 다른 작용기 혹은 원자와 결합하여 이루어져 있는데, 이 탄소로 이루어진 사슬은 사슬의 길이가 길어질수록 탄소사슬의 표면적이 증가하게 된다. 표면적이 증가하게 되면, 분자간의 인력도 서로 증가하게 된다. 따라서 이로 인해 끓는점도 높아진다.
예를들면, 같은 프로판이라도, n-프로판과 iso-프로판 그리고 neo-프로판 이렇게 3가지 이성질체 중 한 사슬로만 이루어진 n-프로판은 끓는점이 36도로 가장 높고, 2번째 탄소분자에 한가지 탄소원자가 추가된 iso-프로판은 28도 그리고 2번째 사슬에 2양옆으로 한개씩 추가된 neo-프로판은 9.5도로 표면적이 가장 작은 neo-프로판이 인력이 가장 작고 표면적이 가장 큰 n-프로판이 인력이 가장 크게 나타난다.
원자 반지름 표
원자 반지름 표
이번 포스팅에서는 주기율표상 모든 원소들의 원자 반지름을 표로 정리해 보았습니다. 원자의 구조를 고려한 원자 반지름은 핵의 중심에서 가장 바깥에 존재하는 전자까지의 거리로 생각할 수 있지만 전자의 분포는 명확하게 정의된 물리적인 값을 가지지 않기 때문에 다양한 방법으로 정의될 수 있습니다. 또한, 이런 값들은 화학적 관점에서 예측과 설명이 가능하기 때문에 이러한 경향을 이해하는 것은 중요합니다. 반데르발스 및 공유결합 반지름과 관련한 내용은 아래의 포스팅을 참고하시기 바랍니다.
참고
1. 아래의 표에서 나타내는 값들은 모두 pm (10-12 m) 단위를 가집니다.
2. 여기서 측정값(Empirical data)은 어떠한 이론을 고려하지 않고 공식에 의해 계산되지 않으며 단순히 측정 또는 관찰을 통해 얻어진 값입니다.
원자번호 원소기호 원소명 측정값 계산값 반데르발스 공유결합 1 H 수소 25 53 120 32 2 He 헬륨 120 31 140 46 3 Li 리튬 145 167 182 133 4 Be 베릴륨 105 112 153 102 5 B 붕소 85 87 192 85 6 C 탄소 70 67 170 75 7 N 질소 65 56 155 71 8 O 산소 60 48 152 63 9 F 플루오린 50 42 147 64 10 Ne 네온 160 38 154 67 11 Na 나트륨(소듐) 180 190 227 155 12 Mg 마그네슘 150 145 173 139 13 Al 알루미늄 125 118 184 126 14 Si 실리콘 110 111 210 116 15 P 인 100 98 180 111 16 S 황 100 88 180 103 17 Cl 염소 100 79 175 99 18 Ar 아르곤 71 71 188 96 19 K 칼륨(포타슘) 220 243 275 196 20 Ca 칼슘 180 194 231 171 21 Sc 스칸듐 160 184 211 148 22 Ti 티타늄 140 176 N/A 136 23 V 바나듐 135 171 N/A 134 24 Cr 크로뮴(크롬) 140 166 N/A 122 25 Mn 망가니즈(망간) 140 161 N/A 119 26 Fe 철 140 156 N/A 116 27 Co 코발트 135 152 N/A 111 28 Ni 니켈 135 149 163 110 29 Cu 구리 135 145 140 112 30 Zn 아연 135 142 139 118 31 Ga 갈륨 130 136 187 124 32 Ge 저마늄(게르마늄) 125 125 211 121 33 As 비소 115 114 185 121 34 Se 셀레늄 115 103 190 116 35 Br 브로민(브롬) 115 94 185 114 36 Kr 크립톤 N/A 88 202 117 37 Rb 루비듐 235 265 303 210 38 Sr 스트론튬 200 219 249 185 39 Y 이트륨 180 212 N/A 163 40 Zr 지르코늄 155 206 N/A 154 41 Nb 나이오븀 145 198 N/A 147 42 Mo 몰리브데넘 145 190 N/A 138 43 Tc 테크네튬 135 183 N/A 128 44 Ru 루테듐 130 178 N/A 125 45 Rh 로듐 135 173 N/A 125 46 Pd 팔라듐 140 169 163 120 47 Ag 은 160 165 172 128 48 Cd 카드뮴 155 161 158 136 49 In 인듐 155 156 193 142 50 Sn 주석 145 145 217 140 51 Sb 안티모니 145 133 206 140 52 Te 텔루륨 140 123 206 136 53 I 아이오딘(요오드) 140 115 198 133 54 Xe 제논(크세논) N/A 108 216 131 55 Cs 세슘 265 298 343 232 56 Ba 바륨 215 253 268 196 57 La 란타넘 195 226 N/A 180 58 Ce 세륨 185 210 N/A 163 59 Pr 프라세오디뮴 185 247 N/A 176 60 Nd 네오디뮴 185 206 N/A 174 61 Pm 프로메튬 185 205 N/A 173 62 Sm 사마륨 185 238 N/A 172 63 Eu 유로퓸 185 231 N/A 168 64 Gd 가돌리늄 180 233 N/A 169 65 Tb 터븀 175 225 N/A 168 66 Dy 디스프로슘 175 228 N/A 167 67 Ho 홀뮴 175 226 N/A 166 68 Er 어븀 175 226 N/A 165 69 Tm 툴륨 175 222 N/A 164 70 Yb 이터븀 175 222 N/A 170 71 Lu 루테튬 175 217 N/A 162 72 Hf 하프늄 155 208 N/A 152 73 Ta 탄탈럼 145 200 N/A 146 74 W 텅스텐 135 193 N/A 137 75 Re 레늄 135 188 N/A 131 76 Os 오스뮴 130 185 N/A 129 77 Ir 이리듐 135 180 N/A 122 78 Pt 백금 135 177 175 123 79 Au 금 135 174 166 124 80 Hg 수은 150 171 155 133 81 Tl 탈륨 190 156 196 144 82 Pb 납 180 154 202 144 83 Bi 비스무트 160 143 207 151 84 Po 폴로늄 190 135 197 145 85 At 아스타틴 N/A 127 202 147 86 Rn 라돈 N/A 120 220 142 87 Fr 프랑슘 N/A N/A 348 N/A 88 Ra 라듐 215 N/A 283 201 89 Ac 악티늄 195 N/A N/A 186 90 Th 토륨 180 N/A N/A 175 91 Pa 프로트악티늄 180 N/A N/A 169 92 U 우라늄 175 N/A 186 170 93 Np 넵투늄 175 N/A N/A 171 94 Pu 플루토늄 175 N/A N/A 172 95 Am 아메리슘 175 N/A N/A 166 96 Cm 퀴륨 176 N/A N/A 166 97 Bk 버클륨 N/A N/A N/A N/A 98 Cf 캘리포늄 N/A N/A N/A N/A 99 Es 아인슈타이늄 N/A N/A N/A N/A 100 Fm 페르늄 N/A N/A N/A N/A 101 Md 멘델레븀 N/A N/A N/A N/A 102 No 노벨륨 N/A N/A N/A N/A 103 Lr 로렌슘 N/A N/A N/A N/A 104 Rf 러더포듐 N/A N/A N/A N/A 105 Db 더브늄 N/A N/A N/A N/A 106 Sg 시보귬 N/A N/A N/A N/A 107 Bh 보륨 N/A N/A N/A N/A 108 Hs 하슘 N/A N/A N/A N/A 109 Mt 마이트너륨 N/A N/A N/A N/A 110 Ds 다름슈타튬 N/A N/A N/A N/A 111 Rg 뢴트게늄 N/A N/A N/A N/A 112 Cn 코페르니슘 N/A N/A N/A N/A 113 Nh 니호늄 N/A N/A N/A N/A 114 Fl 플레로븀 N/A N/A N/A N/A 115 Mc 모스코븀 N/A N/A N/A N/A 116 Lv 리버모륨 N/A N/A N/A N/A 117 Ts 테네신 N/A N/A N/A N/A 118 Og 오가네손 N/A N/A N/A N/A
[일반화학] 12. 원자 반지름과 이온 반지름
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그림 1. 원자 반지름(atomic radii)의 경향
원자 반지름의 경향성은 다음과 같이 요약할 수 있다.
1. 주기율표 상 오른쪽으로 갈수록 원자 반지름이 감소하는 경향을 보인다.
– 주기율표에서 오른쪽으로 갈수록 핵의 양전하량이 증가하기 때문에, 핵-전자 간 인력이 증가하고 이 인력에 의해 원자 반지름이 최종적으로 감소한다.
– 알칼리 금속과 알칼리 토금속의 원자 반지름은 다른 족 원소들에 비해 매우 크다.
2. 주기율표 상 위쪽으로 갈수록 원자 반지름이 감소하는 경향을 보인다.
– 주기율표에서 위쪽으로 갈수록 전자 껍질 수가 감소하고, 이에 핵-전자 간 거리가 줄어들어 핵-전자 간 인력이 결과적으로 커진다.
3. 2주기의 원소인 Li은 14~18족의 2~5주기 원소들보다도 원자 반지름이 크다.
4. 6~10족 전이금속원소들은 같은 주기 내에서 원자 반지름이 서로 비슷하다.
– 핵의 양성자 수가 증가하면 기본적으로 양전하량의 증가로 인해 인력이 커져 원자 반지름이 감소해야 하지만, d오비탈 내의 전자쌍 수가 증가하여 전자 간 반발력 또한 무시할 수 없게 된다. 11족, 12족에서는 d오비탈의 전자쌍 수가 커져 오히려 반지름이 증가한다.
5. 4~5주기의 13족 원소는 p오비탈에 전자가 채워지기 시작하면서 전자 부껍질의 증가효과에 따라 원자 반지름이 급격히 증가한 뒤, 14족부터 점진적으로 감소한다.
6. 같은 주기에서 원자번호가 증가할수록 유효핵전하가 증가하여 원자 반지름이 감소한다.
유효핵전하(effective nuclear charge)
– Ze: effective nuclear charge
– Za: 실제 핵전하(원소의 양성자량)
– ES: 전자 가리움효과
■
가리움 효과(screening effect): 전자 가리움효과, 다전자 원자에서 전자-전자 간 반발력이 원자핵과 전자 사이의 인력을 부분적으로 상쇄시키는 효과
– 가리움효과가 생기면 전자-원자핵 간 인력이 감소하는데, 이때 전자에게 작용하는 원자핵의 알짜 전하량을 effective nuclear charge라 한다.
그림 2. 유효전하량의 경향성
– 같은 주기에서 원자번호가 커질수록 유효핵전하가 증가한다.(선형적으로 증가)
– 전자 껍질수가 증가하면서 유효핵전하는 감소한다.
– 같은 족에서 원자번호가 클수록 일반적으로 유효핵전하가 커진다.
그림 3. 알칼리 금속의 이온반지름 변화
이온반지름
1. 알칼리 금속은 전자를 한 개 잃고 양이온이 될 경우, 전자 껍질 수의 감소에 의해 원자의 반지름이 평균 1/2수준으로 감소한다.
2. 알칼리 토금속은 전자를 두 개 잃고 양이온이 될 경우, 전자 껍질 수의 감소에 의해 원자의 반지름이 평균 1/2수준으로 감소한다.
3. 산소족 원소는 전자를 두 개 얻어 음이온이 될 경우, 전자 간 반발력의 증가로 인해 원자 반지름이 평균 2배 증가한다.
4. 할로젠 원소는 전자를 한 개 얻어 음이온이 될 경우, 전자 간 반발력의 증가로 인해 원자 반지름이 평균 2배 증가한다.
그림 4. Size of Atoms and Their Ions
등전자이온(isoelectronic ion)
– 정의: 이온상태로 있을 때 같은 수의 전자를 가지고 있어, 같은 전자껍질을 갖는 전자배치가 같은 이온
– 전자의 수가 같기 때문에, 원자핵의 전하량이 클수록 핵이 전자를 강하게 끌어당겨 이온의 크기가 줄어든다.
– 등전자이온 조건에서 원자번호가 클수록 원자핵의 양성자 수가 많으므로, 이온의 반지름은 감소하게 된다.
#화학 #일반화학 #원자반지름 #이온반지름 #등전자이온 #유효핵전하
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2021 개정화학1 개념 정리 원자 반지름과 이온 반지름
현대적 원자 모형인 오비탈 모형에서는 핵으로부터의 거리가 멀어지더라도 전자가 발견될 확률이 0이 되지 않기 때문에 원자의 크기를 정확하게 정의하기 어렵다. 따라서 인접한 두 원자의 원자핵 사이의 거리를 측정하고, 그 거리의 절반을 원자 반지름으로 정의한다.
2. 원자 반지름의 결정 요인
① 전자껍질 수
② 유효 핵전하
3. 원자 반지름의 주기적 변화
이온 반지름 Ionic Radius 2021 ☢️
머리말
이온 반지름는 이온의 최외각에 있는 전자와 핵 사이의 거리입니다.
위키피디아에 따르면…
이온 반경 r 이온은 이온 결정 구조에서 단원자 이온의 반경입니다. 원자나 이온은 경계가 뚜렷하지 않지만 양이온과 음이온의 이온 반지름의 합이 결정 격자에서 이온 사이의 거리가 되도록 반지름이 있는 단단한 구처럼 취급됩니다. 이온 반경은 일반적으로 피코미터(pm) 또는 옹스트롬(Å)의 단위로 제공됩니다…
목차
다음에 다룰 주제는 다음과 같습니다.
이온 반경 정의
이온 반지름은(는) 무슨 뜻인가요?
요소의 이온 반지름을 찾는 방법
이온 반경 대 원자 반경
주기율표의 이온 반경 추세
이온 반지름을 결정하는 방법
이온 반경 공식
이온 반지름 순위 지정 방법
측정 방법 이온 반지름
가장 높은 이온 반지름을 갖는 요소
이온 반경 정의
이온 반지름(복수형: 이온 반경)은 결정 격자에서 원자 이온의 측정값입니다.
거의 서로 닿지 않는 두 이온 사이의 거리의 절반입니다.
이온 반지름은(는) 무슨 뜻인가요?
이온 반지름는 이온의 최외각에 있는 전자와 핵 사이의 거리입니다.
원자에 전자를 추가하여 음이온을 형성하면 추가된 전자가 다른 전자를 밀어내고 원자의 크기가 증가합니다.
요소의 이온 반지름을 찾는 방법
X선 결정학.
동일한 화학 원소의 이온은 전하에 따라 다른 크기로 발견될 수 있습니다.
이온 반지름를 찾는 가장 일반적인 방법은 X선 결정학입니다.
이온 반경 대 원자 반경
원자 반경은 중성 원자의 반경이고 이온 반지름은 전하를 띤 원자의 반경입니다.
이온 반지름는 핵에서 이온의 최외각 전자까지의 거리입니다.
원자 반경은 핵에서 정상 원자가 전자까지의 거리입니다.
주기율표의 이온 반경 추세
원소의 이온 반지름은 주기율표에서 추세를 나타냅니다.
일반적으로: 주기율표에서 위에서 아래로 이동함에 따라 이온 반경이 증가합니다.
이온 반경은 주기율표를 가로질러 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함에 따라 감소합니다.
이온 반경 공식
R = 제곱(z/P)
그것은 격자에서 양이온과 인접한 음이온 사이의 핵간 거리에서 계산됩니다.
이온 반경은 일반적으로 피코미터(pm, 1 × 10-12m)로 보고되거나 오래된 문헌에서는 옹스트롬(Å)으로 보고되며, 여기서 1Å = 100pm입니다.
이온 반지름 랭킹 방법
이온에 대한 반경 증가
먼저 주기율표에서 각 원소를 찾습니다.
그런 다음 같은 전하를 가진 이온이 아래로 내려갈수록 이온 반경이 증가한다는 점을 염두에 두고 반경이 증가하는 순서로 이온을 정렬합니다.
측정 방법 이온 반지름
원자의 반지름은 접촉하는 두 원자의 핵 사이의 거리를 측정한 다음 그 거리를 반으로 줄여야 구할 수 있습니다.
이것은 금속 구조에 금속 원자가 있거나 서로 공유 결합된 원자가 있는 경우 얻을 수 있는 것입니다.
가장 높은 이온 반지름을 갖는 요소
프랑슘
원자 반지름은 그룹에서 위에서 아래로 증가하고 기간에 걸쳐 왼쪽에서 오른쪽으로 감소합니다.
따라서 헬륨은 가장 작은 원소이고 프랑슘은 가장 큰 원소입니다.
비디오: 이온 반지름 트렌드, 기본…
당신이 시각 또는 청각적인 사람이라면 이 관련 유튜브 비디오를 보십시오:
팁: 필요한 경우 캡션 버튼을 켜십시오. 영어에 익숙하지 않은 경우 설정 버튼에서 “자동 번역”을 선택하십시오.
인용
과제 나 에세이에 사실이나 정보를 포함해야 할 때 해당 정보를 어디서 어떻게 찾았는지 포함해야 합니다 (이온 반지름).
그것은 당신의 논문에 신뢰성을 제공하고 때로는 고등 교육에서 필요합니다.
당신의 인생을 쉽게 (및 인용) 쉽게하기 위해 그냥 복사하고 과제 또는 에세이에 아래의 정보를 붙여 :
Luz, Gelson. 이온 반지름. 물자 블로그. Gelsonluz.com. dd mm yyyy. URL.
이제 dd, mm 및 yyyy를 이 페이지를 탐색한 일, 월 및 연도로 대체합니다. 또한 이 페이지의 실제 URL에 대한 URL을 대체합니다. 이 인용 형식은 MLA를 기반으로 합니다.
금성출판사 :: 티칭백과
원자가 전자를 잃고 양이온이 되면 크기가 작아진다. 예를 들어 Na가 Na+가 되면 전자 껍질 수가 감소하여 이온 반지름이 절반 가량 작아진다. 반면에 원자가 전자를 얻어 음이온이 되면 전자 사이의 반발력이 증가하여 이온 반지름의 크기가 커진다. 따라서 Cl이 Cl-로 되면 반지름이 2 배 가량 커진다.
같은 주기인 Na과 Mg의 이온 반지름은 Na+가 Mg2+보다 크다. 그 이유는 원자 번호가 큰 Mg2+가 양성자 수가 많아 원자핵에서 전자를 더 세게 끌어당기기 때문이다. 이러한 현상은 전자 수가 같은 음이온인 O2-, F-에서도 나타난다.
등전자성 이온들의 이온 반지름. 핵전하
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등전자성 이온들의 이온 반지름. 핵전하
등전자 계열(isoelectronic series)에 속하는 이온들의 반지름
An isoelectronic series is a group of atoms/ions
that have the same number of electrons.
등전자성 이온들(같은 수의 전자를 갖는 이온들)의 경우,
원자번호(=양성자수)가 증가할수록 원자 반지름은 감소.
⇨ 더 큰 힘(양전하, 핵전하)으로 전자를 구속할 테니, 당연히 반지름은 감소.
예 1) O^2- > F^- > Na^+ > Mg^2+ > Al^3+
> 모두 10개의 전자를 갖는 등전자성 이온
> 원자번호가 가장 큰 Al^3+ 이온의 반지름이 가장 작다.
예 2) S^2- > Cl^- > K^+ > Ca^2+
> 모두 18개의 전자를 갖는 등전자성 이온
> 원자번호가 가장 큰 Ca^2+ 이온의 반지름이 가장 작다.
[그림] 등전자 이온의 크기.O^2- 이온은 +8의 핵전하로 8개의 원자가전자를 끌어당기고 있고,
Mg^2+ 이온은 +12의 핵전하로 8개의 원자가전자를 끌어당기고 있다.
[등전자 이온의 크기] F^- > Al^3+F^- 이온은 +9의 핵전하로 8개의 원자가전자를 끌어당기고 있고,
Al^3+ 이온은 +13의 핵전하로 8개의 원자가전자를 끌어당기고 있다.
—> Al^3+ 이온이 더 세게 전자를 끌어당기므로,
Al^3+ 이온의 크기가 더 작다.
( ∵ 원자나 이온의 크기는 전자가 돌아다니는 공간까지 포함. )
[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/18136 ] 등전자 이온. isoelectronic series [ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4102 ] 1) Na > Na^+, 2) F < F^-, 3) O^2- > Mg^2+ [ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/9733 ] 등전자 계열 Ca^2+ Cs^+ Y^3+ [키워드] 등전자 기준문서, 등전자 이온 기준문서, 등전자 계열 기준문서, 등전자 사전, 등전자 이온 사전, 등전자 계열 사전, 등전자성 기준문서, 등전자성 이온 기준문서, 등전자성 계열 기준문서, 등전자성 사전, 등전자성 이온 사전, 등전자성 계열 사전그리드형(광고전용)
[원소 주기적 성질] 유효 핵전하 & 원자 반지름 & 이온 반지름 & 등전자계열
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먼저 원소 주기율표부터 봅시다. 지금부터 설명할 위 3가지 개념은 원소 주기율표를 바탕으로 이루어집니다.
원소 주기율표
1. 유효 핵전하
– 유효 핵전하라는 것을 이해하려면 보어의 수소 모델을 떠올리면 됩니다. 핵 주변에 도는 전하들. 이들을 핵전하라고 합니다. 다만 이 핵전하는 전부 핵에 영향력을 미치진 못합니다. 핵 주위에는 수많은 궤도들이 존재합니다. 만약 1번궤도에서 전하 2개. 2번궤도에서 전하가 5개 있다고 합시다. 그러면 2번궤도에서 전하 5개는 1번궤도에 존재하는 전하 2개에 의해 실질적으로는 3개의 전하만이 핵에 영향력을 행세할 수 있습니다.
이를 유효핵전하라고 합니다. 공식도 있던데 딱히 외울 필욘 없어보여요. Z_eff =Z-S 라고 나오던데
Z_eff가 유효핵전하고 Z는 핵전하, S는 가리움 상수를 뜻합니다.
유효 핵전하는 주기율표 상에서 왼쪽으로 갈수록 커지는 모습을 보입니다. 아래로 내려가는 것은 큰 차이는 없으나 미세하게나마 증가하는 편입니다.
2. 원자 반지름
– 원자 반지름은 원자 간의 결합 반지름이라 봐도 됩니다. 그렇기 때문에 여러분도 유추할 수 있듯이 두 원자 간의 인력의 세기가 강하다면 원자 반지름은 작아진다고 볼 수 있습니다. 바로 쿨롱힘이 원자 반지름과 연관이 있죠.
그렇다면 원자 반지름은 어떨 때 커질까요? 일단, 원자의 크기 자체가 크다면 반지름도 커지겠죠? 당연합니다.
따라서 원자 반지름은 주기율표 상에서 아래로 내려갈수록 강합니다. 그러면 좌우는 어떠할까요?
전하량의 크기는 몇가이온인지가 중요하다고 생각하실겁니다. 따라서 원자 반지름은 굳이 따지자면 2가 양이온, 2가 음이온인 부분이 제일 반지름이 작다! 라고 생각하곤 합니다.
틀린 생각이지만 그래도 헛짚었지는 않았습니다. 오히려 괜찮은 접근입니다. 실제로 원자 반지름은 1족 이온들이 가장 큽니다. 1가이온들로 이루어져있기 때문입니다. 그러면 대체 왜? 17족 이온은들 원자 반지름이 커야맞지 않을까?
그 이유는 유효 핵전하에 있습니다. 유효 핵전하는 주기율표 상에서 오른쪽으로 이동할 수록 커진다고 했습니다. 즉, 핵이 이 전하들을 끌어당기는 힘이 커진다는 의미이기 때문에 원자 반지름은 감소하게 됩니다.
“원자 반지름은 주기율표 상에서 아래로 내려갈수록 커지며, 왼쪽으로 갈수록 커진다.”
3. 이온 반지름
– 이온 반지름은 전자 구름을 근거로 합니다. 따라서 전자 쌍 반발력이 전자 구름의 크기를 결정합니다.
그렇기 때문에 동일한 전하 상에서는 아래로 갈수록 커집니다. 아래로 갈수록 커지는 이유는 궤도가 늘어나니까 전자 구름 영역이 훨씬 커지기 때문입니다. 그러면 좌우는 어떤가요? 이거는 쉽게 결정을 못합니다. 일반적으로는 양이온과 중성원자와 음이온 3개를 비교하는데요. 음이온일 때 이온 반지름 크기가 큽니다. 왜냐? 전자가 더 있는 상태니까 전자쌍 반발력이 더 커질테니까요. 그런 이유라면 이온 반지름의 크기는 ‘양이온 < 중성 원자 < 음이온'이 되겠죠? 이온 반지름에서는 등전자계열의 반지름 크기를 비교하는게 나름의 킬링 포인트입니다. 지금 제가 위에서는 전자의 개수에 따라 이온 반지름 크기를 비교했죠? 이번에는 전자가 같을 때 이야기입니다. 이들을 등전자 계열이라고 하는데 등전자 계열일 때는 원자 번호가 큰 애일수록 이온 반지름이 감소합니다. 그 이유는 이온 반지름은 핵전하가 증가할수록 감소하는 모습을 보이기 때문입니다. 반응형
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