Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Inzicht in het atomaire volume:een kwantummechanisch perspectief

Het is lastig om een definitief ‘volume’ voor een atoom in de traditionele zin te definiëren. Dit is waarom:

* Vage grenzen: Atomen hebben geen harde, goed gedefinieerde randen zoals een massieve bal. De elektronenwolk rond de kern is een waarschijnlijkheidsverdeling; het lijkt meer op een wazig, voortdurend fluctuerend gebied waar waarschijnlijk elektronen worden aangetroffen.

* Kwantummechanica: Het gedrag van elektronen in atomen wordt bepaald door de kwantummechanica, die hun golfachtige aard beschrijft. Dit betekent dat hun posities niet precies zijn gedefinieerd, waardoor het moeilijk is om een ​​vast volume toe te wijzen.

In plaats van een vast volume praten we vaak over:

* Atoomstraal: Dit is een maat voor de gemiddelde afstand van de kern tot het buitenste elektron. Het kan op verschillende manieren worden berekend, maar het is nog steeds een geschatte waarde.

* Van der Waals straal: Dit vertegenwoordigt de afstand tussen twee niet-gebonden atomen wanneer ze het dichtst bij elkaar zijn. Het is nuttig om te begrijpen hoe atomen samenkomen in moleculen en vaste stoffen.

* Effectieve nucleaire lading: Dit concept houdt rekening met hoe de positieve lading van de kern door de elektronen wordt "gevoeld", rekening houdend met de afscherming tegen andere elektronen. Het beïnvloedt de grootte van het atoom.

Kort gezegd bestaat er dus niet één universeel geaccepteerd 'volume' van een atoom. In plaats daarvan gebruiken we verschillende modellen en metingen om de omvang ervan en de ruimte die door de elektronenwolk wordt ingenomen te beschrijven.