Definizione e tendenza del raggio atomico

Raggio atomico è un termine usato per descrivere la dimensione di un atomo. Tuttavia, non esiste una definizione standard per questo valore. Il raggio atomico può riferirsi a raggio ionico, raggio covalente, raggio metallico o raggio di Van der Waals.

Indipendentemente dai criteri utilizzati per descrivere il raggio atomico, la dimensione di un atomo dipende dalla sua distanza elettroni estendere. Il raggio atomico di un elemento tende ad aumentare quanto più si scende in un elementogruppo. Questo perché gli elettroni si impacchettano più strettamente mentre ci si sposta attraverso tavola periodica, quindi mentre ci sono più elettroni per elementi di numero atomico crescente, il raggio atomico può diminuire. Il raggio atomico si sposta verso il basso di un periodo dell'elemento o la colonna tende ad aumentare perché viene aggiunta una shell di elettroni aggiuntiva per ogni nuova riga. In generale, gli atomi più grandi si trovano nella parte in basso a sinistra della tavola periodica.

Il raggio atomico e ionico è lo stesso per gli atomi di elementi neutri, come argon, krypton e neon. Tuttavia, molti atomi di elementi sono più stabili degli ioni atomici. Se l'atomo perde il suo elettrone più esterno, diventa un catione o ione caricato positivamente. Gli esempi includono K⁺ e Na⁺. Alcuni atomi potrebbero perdere più elettroni esterni, come Ca²⁺. Quando gli elettroni vengono rimossi da un atomo, potrebbe perdere il suo guscio di elettrone più esterno, rendendo il raggio ionico più piccolo del raggio atomico.

Al contrario, alcuni atomi sono più stabili se ottengono uno o più elettroni, formando un anione o uno ione atomico caricato negativamente. Gli esempi includono Cl^- e F^-. Poiché non viene aggiunto un altro guscio elettronico, la differenza dimensionale tra il raggio atomico e il raggio ionico di un anione non è tanto quanto per un catione. Il raggio ionico anionico è uguale o leggermente più grande del raggio atomico.

Nel complesso, la tendenza per il raggio ionico è la stessa del raggio atomico: aumentando di dimensioni si spostano attraverso e diminuendo si spostano verso il basso nella tavola periodica. Tuttavia, è difficile misurare il raggio ionico, non ultimo perché gli ioni atomici carichi si respingono.

Non puoi mettere gli atomi al microscopio normale e misurare le loro dimensioni—Anche se si può "fare un po '" farlo usando un microscopio a forza atomica. Inoltre, gli atomi non restano fermi per essere esaminati; sono costantemente in movimento. Pertanto, qualsiasi misura del raggio atomico (o ionico) è una stima che contiene un ampio margine di errore. Il raggio atomico viene misurato in base alla distanza tra i nuclei di due atomi che si toccano appena, il che significa che i gusci di elettroni dei due atomi si toccano a vicenda. Questo diametro tra gli atomi è diviso per due per dare il raggio. È importante, tuttavia, che i due atomi non condividano un legame chimico (ad es. O₂, H₂) perché il legame implica una sovrapposizione dei gusci di elettroni o di un guscio esterno condiviso.

I raggi atomici degli atomi citati in letteratura sono generalmente dati empirici presi da cristalli. Per gli elementi più recenti, i raggi atomici sono valori teorici o calcolati, basati sulla probabile dimensione dei gusci di elettroni.

Un picometro è 1 trilione di metro.

• Il raggio atomico dell'atomo di idrogeno è di circa 53 picometri.
• Il raggio atomico di un atomo di ferro è di circa 156 picometri.
• L'atomo più grande misurato è il cesio, che ha un raggio di circa 298 picometri.