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제목 [Simon Lim] Ionic radius와 anion
New Mentor Chemistry IB 개념정리(SL,HL 공통)_New_Syllabus(From_2014)_Part.1_35강 완성 20
작성자 mik*** 등록일 2019-07-22 오전 4:27:04

Ionic radius에서 anion이 electron을 gain 하고 electron 간에 repulsion이 생겨 shielding이 증가 하잖아요. 그리고 Zeff가 Z-S 공식에 따라 감소하게 되는 것이구요.

근데 nuclear의 (+)에 비해 electron의 (-) 힘이 더 쎄니까 핵 바깥으로 잡아당기게 되어 radius가 커지는 것인 가요? 


Same period 에서 Z가 증가하면 electron간에 repulsion이 같은 Energy level에서 생기게 되면 Zeff가 증가하고 atomic radius 는 줄어든다고 배워서 헷갈리네요.

Ionic radius 에서 Z가 증가 하지 않더라도 electron repulsion 부분은 Same period 파트와 같은 적용인 데 Zeff 증가/감소 차이가 나는 것이 헷갈립니다. 결국 Nuclear (+)와 electron (-) 비율 때문에 이런 결과가 나온 것인가요?

2019-07-25 오전 9:07:48

우선 proton이 증가하면 z는 증가합니다 z가 proton number를 의미하기 때문입니다 s는 아시는 바와 같이 shielding constant를 의미합니다

zeff=z-s이므로 atomic number 즉 proton number z가 증가하면 zeff는 커질 수 있습니다 하지만 atomic number가 증가하면 electron number도 증가하게 되므로 s도 증가합니다 

 

s는 모든 electron이 같은 값을 가지는 것이  아닙니다 어떤 valence electron 1개에 대해 zeff를 계산할 때에는 다른 electron이 same electron shell 에 있는지 inner shell 에 있는지가 중요합니다 

 

어떤 전자에 대해 inner shell 에 있는 electron의 shielding이 same shell에 있는electron 보다 s가 더 큽니다 

 

예를 들어 Na의 경우 valence가 1개이므로 나머지 10개의 electron은 inner shell electron이 됩니다 

 

하지만 Na+ ion의 경우는 Ne과 같은 electron configuration 이므로 가장 바깥쪽 껍질에는 8개의 전자가 있고 이 전자들 중 하나의 zeff를 생각해본다면 같은 껍질의 7개 안쪽껍질에 2개의 전자가 s에 해당합니다 z는 그대로인데 같은 껍질의 전자가 늘어나 s가 앞의 중성 Na보다 감소하여 zeff는 커지고 같은 종류의 element에서 neutral atom 보다 cation의 크기가 작아집니다

 

하지만 간단히 cation이 되면 껍질 수가 줄어드니 크기는 감소한다고 생각하시면 됩니다 이렇게 설명하는 것이 더 쉽게 이해할 수 있는 방법이고 그 효과를 좀 더 자세하게 보면 zeff로 설명할 수 있는 것입니다

 

anion의 경우 z는 변화없이 전자만  늘어나므로 s가 증가하여 zeff가 감소하고 크기는 커진다고 판단하시면 됩니다

 

답변이 도움이 되었기를 바랍니다

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