2.2. Влияние химической связи на свойства соединений

РАЗМЕРЫ АТОМОВ

Атомный объем

Атомным объемом химического элемента называется объем одного моля его атомов. Этот объем можно вычислить, разделив массу одного моля атомов на плотность данного элемента. Поскольку в одном моле атомов содержится атомов, нетрудно вычислить объем, приходящийся на один атом, а следовательно, и радиус атома.

Однако с подобными вычислениями связаны две проблемы. Во-первых, следует уточнить, какую плотность выбрать - газа или жидкости - и при каких условиях, т. е. при каких температуре и давлении? Во-вторых, подобные вычисления основаны на предположении, что элемент существует в виде несвязанных атомов. Но, как мы уже знаем, только благородные газы существуют в виде несвязанных атомов. Некоторые элементы (например, хлор и сера) существуют в виде молекул, а другие (металлы) - в форме кристаллических решеток. Поэтому, вычисляя объем атома, нельзя рассматривать его в изолированном состоянии, а только как часть определенной структуры, в форме которой существует данный элемент.

Таблица 2.6. Плотности аллотропов углерода и серы

Таблица 2.7. Длина связей углерод углерод

Эта вторая трудность может быть проиллюстрирована на примере изменения плотности аллотропов углерода и серы (табл. 2.6). Различия плотности у аллотропов одного элемента обусловлены неодинаковым структурным расположением атомов в аллотропах. В свою очередь эти структурные расположения зависят от того, как связаны атомы друг с другом. Таким образом, объем и, следовательно, радиус атома зависят от того, как он связан с другими атомами.