㈠ 晶體原子半徑計算公式
na的晶胞個數n=8×1/8+1=2
根據公式V*p*Na=nM求體積
p 密度
V 晶胞體積
n 晶胞內分子個數
M 物質的分子量
Na 阿伏加德羅常數
V*p*Na=nM 等式左邊和右邊都是1摩爾的晶胞的質量
V=邊長的立方.
設鈉的原子半徑為r,晶胞邊長為a
因為鈉是面心立方結構,所以r=(√2/4)a
㈡ 關於高中化學的原子半徑
根據不同的標度和測量方法,原子半徑的定義不同,常見的有軌道半徑,范德華半徑(也稱範式半徑),共價半徑,金屬半徑等。同一原子依不同定義得到的原子半徑差別可能很大,所以比較不同原子的相對大小時,取用的數據來源必須一致。[2]
原子半徑主要受電子層數和核電荷數兩個因素影響。一般來說,電子層數越多,核電荷數越小,原子半徑越大。這也使得原子半徑在元素周期表上有明顯的周期遞變性規律。
原子半徑對元素的化學性質有較大影響,所以對原子半徑的研究在化學的發展中有著極其重要的意義和價值。
化學術語分類范德華力半徑金屬原子半徑共價半徑離子半徑
基本介紹
影響原子半徑的因素有三個:一是核電荷數,核電荷數越多原子核對核外電子的引力越大(使電子向原核收縮),則原子半徑越小;當電子層數相同時,其原子半徑隨核電荷數的增加而減小;二是最外層電子數,最外層電子數越多半徑越大;三是電子層數(電子的分層排布與離核遠近空間大小以及電子雲之間的相互排斥有關),電子層越多原子半徑越大。當電子層結構相同時,質子數越大,半徑越小。
原子半徑大小由上述一對矛盾因素決定。核電荷數增加使原子半徑縮小,而電子數增加和電子層數增加使原子半徑增加。當這對矛盾因素相互作用達到平衡時,原子就具有了一定的半徑
[3]
我們只要比較上述這對矛盾因素相互作用的相當大小就不難理解不同原子半徑大小的變化規律。
一.同周期原子半徑大小規律。
例如,比較鈉和鎂的半徑大小。
從鈉到鎂核電荷增加1個,其核對核外每一個電子都增加一定的作用力,原子趨向縮小,而核外電子也增加一個電子,因電子運動要佔據一定空間而使原子半徑趨向增加。實驗證明,鈉的原子半徑大於鎂,這說明增加的核電荷對原子半徑的縮小作用>增加的電子對原子半徑的增大作用。因此,同周期元素的原子從左到右逐漸減小(稀有氣體除外)。
二.相鄰周期元素原子半徑大小比較。
實驗結果鉀原子半徑>鈉原子半徑,這說明從鈉到鉀,增加的八個電子和增加的一個電子層對原子半徑的增大作用>增加的八個核電荷對原子半徑的縮小作用。所以,同主族元素的原子半徑從上到下逐漸增加。氖到鈉核電荷增加1個,核外電子和電子層均增加一個 ,由此推斷,鈉的半徑>氖的半徑,即:增加的一個電子和一個電子層對原子半徑的增加作用>增加的一個核電荷對原子半徑的縮小作用。值得注意的是,並不是電子層多的原子半徑就一定大,如:鋰原子半徑>鋁原子半徑。這是因為當核電荷增加到大於八以後,其核對半徑的縮小作用越來越強已經超過了增加一個電子層對半徑的增加作用。
三.某原子及其陰離子或陽離子半徑大小比較。
例如,氯原子和氯離子半徑大小比較。
兩者核電荷相同而氯離子多一個電子,這一電子運動要佔據一定的空間,所以氯離子半徑>氯原子半徑。
原子及其陽離子半徑正好與上述相反。例如:鈉離子半徑<鈉原子半徑。
四.電子層結構相同而核電荷不同的粒子半徑大小比較。
例如,鈉離子,鎂離子,氧離子,氟離子半徑大小比較。
因其核外電子層結構相同,顯然核電荷越多核對核外電子引力越大則粒子半徑越小。所以其粒子半徑大小是:鎂離子<鈉離子<氟離子<氧離子。
化學術語
通常是指以實驗方法測定的相鄰兩種原子核間距離的一半。從理論上說,核外電子無嚴格固定的運動軌道,所以原子的大小無嚴格的邊界,無法精確測定一個單獨原子的半徑,因此通常所使用的原子半徑數據只有相對的、近似的意義。根據測定的方法不同,有3種原子半徑
原子半徑
(1)共價半徑:兩原子之間(原子可以相同也可以不相同)以共價鍵結合時,兩核間距離的一半。實際上核間距離即是共價鍵的鍵長。
(2)金屬半徑:金屬晶體中相鄰兩金屬原子間距離的一半。
(3)範式半徑:靠范德華力相互吸引的相鄰不同分子中的兩個相同原子核間距離的一半。
原子半徑大小與以下三個方面有關
電子層數 核內質子數 電子數
(核內質子數=核電荷數)
1.電子層數越多 原子半徑就越大(適用於同主族)
2.核內質子多 那麼原子核質量就大 對電子的束縛能力就強 原子半徑反而越小
3.電子數越多 原子半徑越大
比較同一周期的原子半徑大小 就看核內質子數
元素原子半徑與原子序數關系
比較同一族元素就看電子層數
如果兩種元素的周期和族都不同 那麼主要考慮電子層數 與最外層電子數一般沒有關系
如果將原子假設成一個球體的話, 標准原子的直徑大約為10的-10米。
2補充特別說明:指原子相互作用有效范圍的一半,亦即相鄰原子核間距的一半。則原子半徑約為10^(-10)m。
㈢ 原子半徑的測定方法
一般是通過X射線晶體衍射,通過布拉格公式:
aSin(b)=nc,其中a是晶胞參數,b是衍射角,n是衍射級數,c是X射線的波長,其中只是a未知算出a.再根據具體的晶胞堆積系數,根據幾何知識(很簡單的勾股定理和平面三角),可以算出原子半徑R,歡迎交流!
㈣ 原子半徑是怎麼算出來的
原子半徑大部分是通過分子中兩原子核距離等於原子半徑和推算出來的。
㈤ 計算原子半徑的物理公式(原子物理)
下面的圖片解答,給樓主提供一個當年 Bohr 玻爾成功解釋氫光譜、
計算氫原子半徑、推導出李德堡常數的的詳細推導、計算過程。
若看不清楚,請點擊放大,圖片會非常清晰。
㈥ 請問原子半徑是按照什麼方式測定的
問題1: 原子半徑是元素的一個重要參數(像以前就用埃表示,那那時該數值還無法確定),對元素及化合物的性質有較大影響。由於電子具有波動性,電子雲沒有明顯的邊界,因此討論單個原子的半徑是沒有意義的,原子半徑是人為規定的物理量。在單質或化合物中,元素的原子往往以化學鍵結合的形式存在,可以通過測定原子核間的距離求得原子半徑。http://www.1088.com.cn/gzhx/left/information2-11.htm
測定原子半徑有三種不同方法;1.測定氣體分子,2.測定金屬單質,
3.測定惰性氣體。
原子半徑有幾種不同的「標度」:共價半徑、金屬半徑、范德華半徑。
共價半徑:通常將同種元素原子形成共價單鍵時相鄰兩原子核間距離的一半稱為共價半徑,例如把氯氣分子中Cl-Cl核間距的一半(99pm)定為Cl原子的共價半徑;
金屬半徑:把金屬晶體中相鄰兩原子核間距離的一半稱為金屬半徑。原子的金屬半徑一般比它的單鍵共價半徑大10%~15%。
范氏半徑:在晶體中相鄰分子之間的兩原子核間距離的一半稱為范氏半徑。如在CdCl2晶體中,測得在不同的「分子」(實際是層狀的大分子)里Cl與Cl的核間距的一半即綠原子的范氏半徑(188pm)。顯然非金屬元素的范氏半徑大於共價半徑。稀有氣體是在極低的溫度下形成單原子分子的分子晶體,在這種晶體中,兩個原子核的核間距的一半就是該元素的范氏半徑。
在一般的資料中,金屬元素有金屬半徑和共價半徑的數據,非金屬元素則有共價半徑和范氏半徑的數據,稀有氣體只有范氏半徑的數據
問題2:氫原子基態的電子軌道半徑r=0.528×10-10 m 即0.53埃
氫原子半徑為0.79埃
氫原子是由一個氫核和一個電子構成,我們可以簡單得這樣考慮:氫核處在中心,而電子在圍繞它高速運轉,其轉動半徑就是為0.53埃;而對於整個氫原子來說,其半徑要大於0.53埃,為0.79埃。你說的那種0.53埃其實是一種簡化 了的氫原子模型,真正的氫原子結構要復雜多了。
㈦ 如何計算原子半徑
x射線衍射通常用於測量晶體結構中的原子分離,它可以用來計算原子半徑。x射線晶體學-維基網路
另外:用拉曼光譜估計原子大小
掃描隧道顯微鏡或類似的儀器可以用來測量單個原子、分子或晶格中的原子半徑。一種叫做「穿隧電流」的電流被用來將尖端只有一個原子的針懸掛在一堆原子之上。通過精確控制針的高度來保持恆定的隧穿電流,就可以繪制出原子結構的「圖像」,也可以確定原子半徑。掃描隧道顯微鏡-維基網路
一個氫原子和一個電子離子的半徑,可以通過使用薛定諤方程,通過求解電子概率密度為95%的原子核周圍的三維體積來找到。95%值是常用值。這意味著如果對電子進行測量,在95%的時間內都能在這個體積內找到電子。
或者使用一個理論路線
共價半徑:一種元素的原子與其他原子共價結合時的名義半徑,由分子中原子核的分離推導而來。原則上,分子中兩個原子之間的距離(共價鍵的長度)應該等於它們的共價鍵半徑之和。
金屬半徑:一種元素的原子通過金屬鍵與其他原子結合時的標稱半徑。[引文需要]
玻爾半徑:1913年玻爾原子模型預測的最低能量電子軌道的半徑。僅適用於具有單電子的原子和離子,如氫、單電離氦、正電子。盡管模型本身已經過時,氫原子的玻爾半徑仍然被認為是一個重要的物理常數。
㈧ 有哪些因素影響原子半徑的大小如何計算
影響因素是電子數和質子數,電子數越少,質子數越多,原子越小。另外同族的元素總是下面的大。
無法直接計算,原子半徑大部分是通過分子中兩原子核距離等於原子半徑和推算出來的。