8.2
גודלו של האטום מוכתב על ידי האלקטרונים או האורביטלים שלהם. יחד עם זאת, אורביטלים אינם מתארים מקום מוגדר, אלא את ההסתברות הסטטיסטית למיקום שבו ניתן למצוא אלקטרון. אז איך מגדירים את גודל האטום ומה משפיע עליו?
ניתן לתאר רדיוס אטומי בשתי דרכים. רדיוס אטומי לא קושר, או רדיוס ואן דר ואלס של אטום, הוא מחצית המרחק בין גרעינים סמוכים במוצק האטומי. לעומת זאת, רדיוס אטומי קושר, או רדיוס קוולנטי, מבדיל בין מתכות לבין לא מתכות.
במתכות הרדיוס של אטומים במבנה הגביש שלהם מתואר כחצי המרחק בין מרכזים של שני אטומים שכנים. במולקולות אל מתכתיות, דיאטומיות, הרדיוס מתואר כחצי המרחק בין המרכזים של אטומים קשורים. הטבלה המחזורית מתארת וריאציות ברדיוסים קוולנטיים, המכונים לעיתים קרובות רדיוסים אטומיים, המושפעים משני גורמים;מספר רמות האנרגיה היסודיות של אלקטרוני ערכיות ומטען גרעיני בפועל.
המגמה ברדיוסים אטומיים ביסודות בקבוצה הראשית במורד הטורים מוצגת כאן. כשממשיכים במורד הטור, המספר הקוונטי היסודי, n, גדל באחת עבור כל יסוד. לכן, ככל שאלקטרונים חיצוניים מתרחקים מהגרעין, רדיוס האטום גדל במורד הטור.
לדוגמה, כשיורדים בקבוצה 1, הרדיוס האטומי עולה מליתיום לצזיום. זוהי מגמה הנכונה לכל הטבלה המחזורית. יתר על כן, הגרף מגלה כי רדיוס האטום הוא מקסימלי עבור מתכת אלקליות ונופל למינימום עם כל גז אצילי בטבלה.
את הרדיוס האטומי היורד לרוחב הטבלה ניתן להסביר על ידי המטען הגרעיני בפועל. זכרו את הרעיון של מטען גרעיני בפועל. בכל אטום רב-אלקטרוני, האלקטרונים בקליפה הפנימית ממסכים חלקית על האלקטרונים בקליפה החיצונית ממשיכת הגרעין.
לכן, המטען הגרעיני בפועל, שהוא המטען שחש אלקטרון חיצוני נמוך מהמטען הגרעיני האמיתי. אלקטרונים באותה קליפת ערכיות לא ממסכים זה על זה ביעילות. לאורך הטבלה, המטען הגרעיני עולה, בעוד מספר האלקטרונים בקליפה הפנימית נשאר קבוע.
לכן, כשמטען הגרעין בפועל עולה בהתמדה, מיגון האלקטרונים החיצוניים פוחת, וזה מוביל לירידה ברדיוסי האטום. הרדיוסים של רוב יסודות המעבר, עם זאת, נשארים קבועים למדי בכל שורה. הסיבה לכך היא שמספר האלקטרונים ברמת האנרגיה היסודית החיצונית ביותר כמעט קבוע.
היסודות בקבוצות של הטבלה המחזורית מציגים התנהגות כימית דומה. דמיון זה מתרחש מכיוון שלחברי קבוצה יש אותו מספר ופיזור של אלקטרונים בקליפות הערכיות שלהם.
…2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.