Sind Atome alle gleich groß?
ich weiß, dass Atome je nach Kernladungszahl unterschiedlich schwer sind, aber sind sie auch unterschiedlich groß vom Volumen her? Die Protonen sind ja winzig klein und die Elektronen ebenfalls. Also wenn da ein paar mehr oder weniger sind, sollte das keinen großen Unterschied für das Volumen machen oder?
3 Antworten
Elektronen stoßen einander aber durch die Ladung (und den Spin) ab. Daher brauchen mehr Elektronen mehr Platz, damit sie sich besser ausweichen können.
Also würde man naïv erwarten, daß die Atome mit der Kernladungszahl immer größer werden. Das stimmt aber nur für große Sprünge zwischen den Perioden (Li<Na<K<…), denn innerhalb der Perioden ist es komplizierter (Unterschalen, Spinkopplung, Abschirmung), und das fürhrt dazu, daß der Atomradius des Atoms Z+1 fast immer kleiner ist als der von Z.
Nein, da habe ich mich nicht verschrieben: Na>Mg>Al>Si…>Ar≪K>Ca…
Die Atomradien sinken also innerhalb der Periode meist langsam ab und machen mit Beginn der nächsten Periode einen Riesensprung zu größeren Werten, sinken wieder ab usw. Siehst Du z.B. auf dieser Graphik: https://socratic.org/questions/56bac0a011ef6b646160b536
Da es verschiedene Möglichkeiten gibt, Atomradien zu definieren, kann es zu kleinen Abweichungen von dieser Regel kommen.
Der dominierende Effekt ist dabei die Abschirmung: Elektronen derselben Schale schirmen einander nicht stark ab. Wenn Du also zu einem Natrium-Atom ein Proton in den Kern schiebst und ein zusätzliches Elektron in die Schale, dann spüren alle Valenzelektronen eine erhöhte Kernanziehung, und das entstandene Mg-Atom ist daher etwas kleiner als das Na-Atom war.
Wenn Du aber zu einem Na-Atom zehn Protonen und zehn Elektronen hinzufügst (zum K-Atom), dann öffnest Du eine neue Schale. Das Valenzelektron kriegt von der höheren Kernladung durch die Abschirmung der drunterliegenden Elektronen nicht viel mit, wird aber von denen nach außen gedrückt. Daher ist K viel größer als Na.
Sind Atome alle gleich groß?
Nein.
Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Atom (Zweite Grafik)
Weder der Atomkern noch die Atomhülle sind gleich groß
meintest du in deinem letzten Satz nicht eigentlich "größer"?