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

Découvrez ce qui distingue ces termes similaires

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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, depuis électrons sont toujours en mouvement, le diamètre d'un atome est un peu flou. Deux mesures utilisées pour décrire la taille atomique sont rayon atomique et rayon ionique . Les deux sont très similaires - et dans certains cas, même identiques - 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 clés à retenir : rayon atomique vs rayon ionique

• Il existe différentes façons de mesurer la taille de l'atome, y compris 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, c'est la moitié du diamètre d'un atome, mesuré 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 la même que le rayon atomique, ou elle peut être plus grande pour les anions et de même taille ou plus petite pour les cations.
• Les rayons atomiques et ioniques suivent la même tendance sur le tableau périodique. Généralement, le rayon diminue en se déplaçant sur une période (ligne) et augmente en descendant dans un groupe (colonne).

Rayon atomique

Le rayon atomique est la distance entre le noyau atomique et l'électron stable le plus externe d'un atome neutre. En pratique, la valeur est obtenue en mesurant le diamètre d'un atome et en le divisant par deux. Les rayons des atomes neutres vont de 30 à 300 pm ou des trillionièmes 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 fait faire référence au rayon ionique, ainsi qu'au rayon covalent , rayon métallique, ou 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 30 h à plus de 200 h. Dans un atome neutre, le rayon atomique et ionique sont les mêmes, mais de nombreux éléments existent comme anions ou cationique. Si l'atome perd son électron le plus externe (chargé positivement ou cation ), le rayon ionique est plus petit que le rayon atomique car l'atome perd une couche d'énergie électronique. Si l'atome gagne un électron (chargé négativement ou anion), l'électron tombe généralement dans une couche d'énergie existante, de sorte que la taille du rayon ionique et du rayon atomique sont comparables.

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

Tendances dans le tableau périodique

Quelle que soit la méthode que vous utilisez pour décrire atomique Taille , il affiche une tendance ou périodicité dans le tableau périodique. La périodicité fait référence aux tendances récurrentes observées dans les propriétés des éléments. Ces tendances sont devenues évidentes pour Dmitri Mendeleïev lorsqu'il a rangé les éléments par ordre de masse croissante. Sur la base des propriétés qui ont été affichées par le connu éléments , Mendeleev était capable de prédire où il y avait des trous dans sa table, ou des éléments encore à découvrir.

Le moderne tableau périodique est très similaire à la table de Mendeleev mais aujourd'hui, les éléments sont ordonnés par ordre croissant numéro atomique , qui reflète le nombre de protons dans un atome. Il n'y a pas d'éléments non découverts, bien que de nouveaux éléments peuvent être créés avec un nombre encore plus élevé de protons.

Les rayons atomiques et ioniques augmentent à mesure que vous descendez dans une colonne (groupe) du tableau périodique car une couche d'électrons est ajoutée aux atomes. La taille atomique diminue au fur et à mesure que vous vous déplacez sur une ligne - ou une période - du tableau car le nombre accru de protons exerce une attraction plus forte sur les électrons. Gaz nobles 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 gros que les atomes précédents dans une rangée.

Sources

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