Sc의 원자 반경은 $ \ pu {162pm} $, Ti는 $ \ pu {147pm입니다. } $, $ \ ce {Fe} $는 $ \ pu {126pm} $이고 $ \ ce {Co} $는 $ \ pu {125pm} $입니다.
$의 전자 구성 \ ce {Fe} $는 $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6 4s ^ 2} $이고 $ \ ce {Co} $는 $ \ ce {[Ar] 3d ^ 7 4s ^ 2} $입니다. 원자 번호의 차이, 따라서 3d 전자 수의 차이는 1입니다. 따라서 스크리닝으로 인해 추가 전하는 “취소”되고 거의 동일한 반경을 갖습니다.
차이 $ \ ce {Sc} $와 $ \ ce {Ti} $ 사이의 원자 번호와 3d 전자 개수도 동일합니다 — 1.
그래서 저는 왜 그 사이에 상당한 차이가 있는지 알고 싶습니다. Sc와 Ti의 반지름이지만 Fe와 Co의 반지름 사이는 아닙니다.
답변
원자 반지름에는 다른 개념이 있습니다. ; 당신이 사용하고있는 것은 금속 반경 인 것 같습니다. 이것은 금속에서 가장 가까운 이웃들 사이의 거리의 절반입니다.이 개념은 결합과 관련된 원자 당 전자 수에 매우 민감합니다. 스칸듐은 3 개의 원자가 전자 만 가지고있는 반면 $ \ ce {Ti} $에는 4가 있습니다.이 모든 것들은 어느 정도는 금속을 결합하는 “전자 수프”에 참여합니다. 어느 정도까지 정확히 파악할 수는 없었지만 그래도 말할 수 있습니다. Ti의 4 개의 원자가 전자가 $ \ ce {Sc} $의 3 개보다 훨씬 더 단단하게 핵을 결합합니다. 그 결과 $ \ ce {Ti} $ 원자가 훨씬 더 가까워집니다 (비슷한 상황은 다음과 같습니다. $ \ ce {F2} $의 공유 반경, 약 $ \ pu {70 pm} $, $ \ ce {O2} $의 경우 약 $ \ pu {60 pm} $; 공유 반경은 $ \ ce {F2} $에는 단일 채권이 있고 $ \ ce {O2} $에는 이중 채권이 있기 때문에 기간에 걸쳐 감소하면 $ \ ce {O} $에서 $ \ ce {F} $로 증가합니다.)
천이 금속을 따라 더 진행함에 따라 deloc 금속에서 d 개의 전자 화가 내려갑니다. 즉, $ \ ce {Fe} $보다 $ \ ce {Co} $에 d 전자가 더 많지만 원자를 결합하는 효과는 실제로 크지 않습니다. 결과적으로 이웃 사이의 거리 (따라서 금속 반경)은 둘 다 동일합니다.
답변
당신이 인용 한 시리즈는 알려진 “금속”반경에 속합니다. 그리고 그것은 열을 따라 변화하는 원소의 결정 구조에 달려 있습니다. 간단히 말해, 고립 된 경향을 고려하기에 적합하지 않은 시리즈를 인용했습니다.
실제로 여러 유형의 원자 반경이 있습니다. (원자 내부에 일정량의 전자 밀도를 남기는 서로 다른 순서의 결합, 반 데르 발스 반경 및 차단 반경에 대해 서로 다른 가치로 공유됩니다.) 유사한 환경에서 원자 반경을 비교할 때 두 가지 주요 추세가 관찰됩니다 : 원자의 성장 더 많은 전자 껍질이 동일한 원자로 포장되고 행 끝으로 원자가 수축하기 때문에 주기율표에서 열 크기를 줄입니다. 이것은 설명하기가 조금 더 까다 롭습니다. 본질적으로 완성 된 내부 전자 쉘은 외부 쉘을 핵에서 분리하여 외부 쉘이 “느끼는”핵의 유효 전하를 줄입니다. 줄의 시작 부분에서 외부 전자는 이미 상당히 큰 완성 된 껍질 주위에서 1의 유효 전하를 느끼고, 끝에서 외부 전자는 압축 된 내부 껍질 주위에서 8의 유효 전하를 느낍니다. 이것은 d- 전자의 “혼합 된”상태에 의해 더욱 복잡해집니다. d- 전자는 내부 껍질에 의해 훨씬 더 효과적으로 p- 전자, 특히 s- 전자에 의해 핵에서 분리되어 전이 원소에서는 원자가 활성이지만 원자가에서는 비활성 상태입니다. p- 요소.