Ορισμός και τάση ατομικού ακτίνα

Η ατομική ακτίνα είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει το μέγεθος ενός άτομο. Ωστόσο, δεν υπάρχει τυπικός ορισμός για αυτήν την τιμή. Η ατομική ακτίνα μπορεί να αναφέρεται στο ιονική ακτίνα, ομοιοπολική ακτίνα, μεταλλική ακτίνα ή ακτίνα van der Waals.

Ανεξάρτητα από τα κριτήρια που χρησιμοποιείτε για να περιγράψετε την ατομική ακτίνα, το μέγεθος ενός ατόμου εξαρτάται από το πόσο μακριά είναι το δικό του ηλεκτρόνια επεκτείνω. Η ατομική ακτίνα ενός στοιχείο τείνει να αυξήσει την περαιτέρω κάτω σας πηγαίνει σε ένα στοιχείοομάδα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ηλεκτρόνια γίνονται πιο σφιχτά γεμάτα καθώς μετακινείτε την Περιοδικός Πίνακας, έτσι ώστε ενώ υπάρχουν περισσότερα ηλεκτρόνια για στοιχεία αυξανόμενου ατομικού αριθμού, η ατομική ακτίνα μπορεί να μειωθεί. Η ατομική ακτίνα κινείται προς τα κάτω περίοδο ή η στήλη τείνει να αυξάνεται επειδή προστίθεται ένα επιπλέον κέλυφος ηλεκτρονίων για κάθε νέα σειρά. Γενικά, τα μεγαλύτερα άτομα βρίσκονται στην κάτω αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα.

Η ατομική και η ιοντική ακτίνα είναι ίδια για τα άτομα ουδέτερων στοιχείων, όπως το αργόν, το κρυπτόνιο και το νέον. Ωστόσο, πολλά άτομα στοιχείων είναι πιο σταθερά από τα ατομικά ιόντα. Εάν το άτομο χάνει το εξώτατο ηλεκτρόνιο του, γίνεται κατιόν ή θετικά φορτισμένο ιόν. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το K⁺ και Na⁺. Μερικά άτομα ενδέχεται να χάσουν πολλά εξωτερικά ηλεκτρόνια, όπως το Ca²⁺. Όταν τα ηλεκτρόνια αφαιρούνται από ένα άτομο, μπορεί να χάσει το εξωτερικό του κέλυφος ηλεκτρονίων, καθιστώντας την ιονική ακτίνα μικρότερη από την ατομική ακτίνα.

Αντίθετα, μερικά άτομα είναι πιο σταθερά αν αποκτήσουν ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας ένα ανιόν ή αρνητικά φορτισμένο ατομικό ιόν. Παραδείγματα περιλαμβάνουν Cl^- και F^-. Επειδή δεν προστίθεται άλλο κέλυφος ηλεκτρονίων, η διαφορά μεγέθους μεταξύ της ατομικής ακτίνας και της ιοντικής ακτίνας ενός ανιόντος δεν είναι τόσο μεγάλη όσο για ένα κατιόν. Η ιονική ακτινοβολία ανιόντων είναι ίδια ή ελαφρώς μεγαλύτερη από την ατομική ακτίνα.

Συνολικά, η τάση για την ιονική ακτίνα είναι ίδια με την ατομική ακτίνα: αυξάνοντας το μέγεθος που κινείται προς τα εμπρός και μειώνοντας την κίνηση προς τα κάτω στον περιοδικό πίνακα. Ωστόσο, είναι δύσκολο να μετρήσουμε την ιοντική ακτίνα, τουλάχιστον επειδή τα φορτισμένα ατομικά ιόντα απωθείται το ένα το άλλο.

Δεν μπορείτε να βάλετε τα άτομα κάτω από ένα φυσιολογικό μικροσκόπιο και μετρήσουν το μέγεθός τους- αν και μπορείτε να το κάνετε κάπως χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο ατομικής δύναμης. Επίσης, τα άτομα δεν στέκονται για εξέταση. είναι συνεχώς σε κίνηση. Επομένως, οποιοδήποτε μέτρο ατομικής (ή ιοντικής) ακτίνας είναι μια εκτίμηση που περιέχει ένα μεγάλο περιθώριο σφάλματος. Η ατομική ακτίνα μετράται με βάση την απόσταση μεταξύ των πυρήνων δύο ατόμων που μόλις αγγίζουν το ένα το άλλο, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια των δύο ατόμων αγγίζουν το ένα το άλλο. Αυτή η διάμετρος μεταξύ των ατόμων διαιρείται με δύο για να δώσει την ακτίνα. Είναι σημαντικό, ωστόσο, ότι τα δύο άτομα δεν μοιράζονται χημικό δεσμό (π.χ.₂, Η₂) επειδή ο δεσμός συνεπάγεται την επικάλυψη των κελυφών ηλεκτρονίων ή ενός κοινού εξωτερικού κελύφους.

Οι ατομικές ακτίνες ατόμων που αναφέρονται στη βιβλιογραφία είναι συνήθως εμπειρικά δεδομένα που λαμβάνονται από τους κρυστάλλους. Για νεότερα στοιχεία, οι ατομικές ακτίνες είναι θεωρητικές ή υπολογιζόμενες τιμές, με βάση το πιθανό μέγεθος των κελυφών ηλεκτρονίων.

Ένα πικόμετρο είναι 1-τριλιόλιτρο ενός μέτρου.

• Η ατομική ακτίνα του ατόμου υδρογόνου είναι περίπου 53 picometers.
• Η ατομική ακτίνα ενός ατόμου σιδήρου είναι περίπου 156 picometers.
• Το μεγαλύτερο μετρούμενο άτομο είναι το καίσιο, το οποίο έχει ακτίνα περίπου 298 πικομέτρων.