Rayons atomiques et charge nucléaire effective

La taille d'un atome est dictée par les électrons ou leurs orbitales. Cependant, les orbitales ne décrivent pas un espace confiné, mais plutôt la probabilité statistique de la localisation d'un électron Alors, comment la taille atomique est-elle définie et qu'est-ce qui l'influence? Un rayon atomique peut être décrit de deux manières.

Le rayon atomique non lié, ou rayon de van der Waals d'un atome, est la moitié de la distance entre les noyaux adjacents dans le solide atomique. Inversement, un rayon atomique de liaison, ou rayon covalent, distingue les métaux et les non-métaux. Dans les métaux, le rayon est décrit pour les atomes dans leur structure cristalline comme la moitié de la distance entre les centres de deux atomes voisins.

Dans les molécules diatomiques non métalliques, le rayon est décrit comme la moitié de la distance entre les centres des atomes liés. Le tableau périodique représente les variations du rayonnement covalent qui sont appelés rayons atomiques, qui sont influencés par deux facteurs;le nombre de niveaux d'énergie principaux des électrons de valence, et la charge nucléaire effective. La tendance des rayons atomiques pour les éléments du groupe principal en bas des colonnes qui est représentée ici.

En descendant un groupe, le nombre quantique principal, n, augmente de un pour chaque élément. Ainsi, alors que les électrons externes s'éloignent du noyau, le rayon atomique augmente dans le groupe. Par exemple, en descendant du groupe 1, le rayon atomique augmente du lithium au césium.

Cette tendance est démontrée par l'ensemble du tableau périodique. De plus, l'intrigue révèle que le rayon atomique est au maximum pour chaque métal alcalin et tombe, au minimum par chaque gaz noble au cours de la période. La diminution des rayons atomiques sur une période peut s'expliquer par la charge nucléaire effective.

Rappelons le concept d'une charge nucléaire efficace. Dans tout atome à plusieurs électrons, les électrons de la couche intrne protègent partiellement les électrons de la couche externe de la traction du noyau. Ainsi, la charge nucléaire effective, la charge ressentie par un électron externe est inférieure à la charge nucléaire réelle.

Les électrons dans la même couche de valence ne se protègent pas très efficacement. Au cours de la période, la charge nucléaire augmente tandis que le nombre d'électrons de la couche interne reste constant. Ainsi, à mesure que la charge nucléaire effective augmente régulièrement, le blindage des électrons externes diminue, ce qui entraîne une diminution des rayons atomiques.

Les rayons de la plupart des éléments de transition, cependant, restent à peu près constants à travers chaque rangée. En effet, le nombre d'électrons dans le niveau d'énergie principal externe est presque constant.