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

Vous ne pouvez pas simplement sortir un critère ou une règle pour mesurer la taille d'un atome. Ces éléments constitutifs 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 atomique 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 clés: Atomic vs Ionic Radius

• Il existe différentes façons 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, c'est 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 juste. Cette valeur peut être la même que le rayon atomique, ou elle peut être plus grande pour les anions et la même taille ou plus petite pour les cations.
• Les rayons atomique et ionique suivent la même tendance sur le tableau périodique. Généralement, le rayon diminue le déplacement sur une période (ligne) et augmente le déplacement vers le bas d'un groupe (colonne).

Rayon atomique

Le rayon atomique est la distance entre le noyau atomique et l'électron stable le plus à l'extérieur d'un atome neutre. En pratique, la valeur est obtenue en mesurant le diamètre d'un atome et en le divisant en deux. Les rayons des atomes neutres varient de 30 à 300 pm ou des billions de mètres.

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, au rayon métallique ou au rayon de van der Waals.

Rayon ionique

Le rayon ionique est la moitié de la distance entre deux atomes de gaz qui se touchent juste. Les valeurs varient 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 sous forme d'anions ou de cations. Si l'atome perd son électron le plus à l'extérieur (chargé positivement ou cation), le rayon ionique est plus petit que le rayon atomique car l'atome perd une enveloppe d'énergie électronique. Si l'atome gagne un électron (chargé négativement ou anion), généralement l'électron tombe dans une coquille d'énergie existante, de sorte que la taille du rayon ionique et du rayon atomique sont comparables.

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

Tendances du tableau périodique

Quelle que soit la méthode utilisée pour décrire la taille atomique, elle affiche une tendance ou une périodicité dans le tableau périodique. La périodicité fait référence aux tendances récurrentes observées dans les propriétés des éléments. Ces tendances sont devenues évidentes pour Demitri Mendeleev lorsqu'il a organisé les éléments par ordre croissant de masse. Sur la base des propriétés affichées par les éléments connus, Mendeleev a pu prédire où il y avait des trous dans sa table, ou des éléments à découvrir.

Le tableau périodique moderne est très similaire au tableau de Mendeleïev, mais aujourd'hui, les éléments sont classés par nombre atomique croissant, qui reflète le nombre de protons dans un atome. Il n'y a aucun élément non découvert, bien que de nouveaux éléments puissent être créés qui ont un nombre encore plus élevé de protons.

Le rayon atomique et ionique augmente à mesure que vous descendez dans une colonne (groupe) du tableau périodique, car une coquille d'électrons est ajoutée aux atomes. La taille atomique diminue à mesure que vous vous déplacez sur une ligne ou une période du tableau, car l'augmentation du nombre de protons exerce une traction plus forte sur les électrons. Les gaz nobles sont l'exception. Bien que la taille d'un atome de gaz noble augmente lorsque vous vous déplacez dans la colonne, ces atomes sont plus grands que les atomes précédents d'affilée.

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 " (5e éd., P.1385). Wiley. 1988. ISBN 978-0-471-84997-1.
• Pauling, L. "La nature du lien 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