Μεταξύ των περιπλοκών της ατομικής μελέτης είναι ο προσδιορισμός του μεγέθους του ατόμου ή, καλύτερα, του ατομική ακτίνα. Αυτή η περιοδική ιδιότητα περιγράφει την απόσταση από τον πυρήνα στο εξόχως ηλεκτρονικό των ηλεκτρονικών επιπέδων του. Για να προσδιοριστεί, εκτελείται ένας αριθμητικός μέσος όρος της απόστασης μεταξύ των πυρήνων δύο ατόμων που σχηματίζουν μια απλή ουσία, για παράδειγμα.
Αναπαράσταση της απόστασης μεταξύ δύο ατομικών πυρήνων
Ας προσδιορίσουμε το ατομική ακτίνα (RA) των ατόμων που αναφέρονται στην εικόνα. Για να το κάνετε αυτό, απλώς διαιρέστε την απόσταση μεταξύ των πυρήνων με 2:
RA = ρε
2
Ο μελέτη ατομικών ακτίνων είναι σημαντικό γιατί ευνοεί την κατανόηση ορισμένων φυσικών γεγονότων (πυκνότητα, σημείο σύντηξη, σημείο βρασμού και ενέργεια ιονισμού) και χημικές ουσίες (χημικοί δεσμοί) που συμβαίνουν με άτομα.
Αναλύοντας έναν περιοδικό πίνακα, μπορούμε να εκτιμήσουμε εάν ένα άτομο είναι μεγαλύτερο ή μικρότερο σε σχέση με ένα άλλο, και έτσι προσδιορίστε εάν έχει μεγαλύτερη ή μικρότερη ευκολία στην απομάκρυνση ενός ή περισσότερων ηλεκτρονίων από τις τροχιές τους. Ο
αξιολόγηση και προσδιορισμός της ατομικής ακτίνας στον περιοδικό πίνακα εκτελείται σύμφωνα με δύο βασικά κριτήρια:α) Αριθμός ενεργειακών επιπέδων (οικογένειες ή ομάδες / κάθετες στήλες)
Γνωρίζουμε ότι τα άτομα μπορούν να έχουν έως και επτά επίπεδα ενέργειας (K, L, M, N, O, P, Q) και ότι το καθένα το χημικό στοιχείο βρίσκεται σε οικογένειες ή ομάδες (κάθετες στήλες) και σε περιόδους (στήλες οριζόντιος). Οι περίοδοι υποδεικνύουν τον αριθμό των επιπέδων που έχει το άτομο στοιχείο και η οικογένεια υποδεικνύει το πιο ενεργητικό υπόστρωμα του ατόμου. Σε μια ομάδα ή οικογένεια, τα χημικά στοιχεία διαφέρουν ανάλογα με την ποσότητα ενεργειακών επιπέδων. Δείτε τον παρακάτω πίνακα:
Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των επιπέδων ενέργειας ενός ατόμου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ατομική του ακτίνα. Αναλύοντας τον παραπάνω πίνακα, φαίνεται ότι το francium έχει το μεγαλύτερο άτομο επειδή έχει επτά επίπεδα. Το άτομο καλίου, από την άλλη πλευρά, έχει μικρότερη ακτίνα καθώς έχει τέσσερα επίπεδα ενέργειας. Το ακόλουθο είναι μια συγκριτική αναπαράσταση μεταξύ του ατόμου του φράγκιου και του ατόμου καλίου:
Αναπαράσταση των επτά ενεργειακών επιπέδων του ατόμου Francium
Αναπαράσταση των τεσσάρων ενεργειακών επιπέδων του ατόμου καλίου
Το παρακάτω διάγραμμα αντιπροσωπεύει τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζεται η αύξηση της ατομικής ακτίνας στην ίδια οικογένεια ή ομάδα (κάθετες στήλες) του περιοδικού πίνακα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των επιπέδων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα, δηλαδή, στον περιοδικό πίνακα, η ατομική ακτίνα αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω:
Αναπαράσταση του τρόπου αύξησης της ατομικής ακτίνας σε μια οικογένεια περιοδικών πινάκων
β) Ατομικός αριθμός (Z ή αριθμός πρωτονίων) την ίδια περίοδο (οριζόντια στήλη)
Όταν τα χημικά στοιχεία ανήκουν στην ίδια περίοδο, τα άτομα τους έχουν την ίδια ποσότητα ενεργειακών επιπέδων, αλλά η ποσότητα των πρωτονίων μέσα στους πυρήνες τους είναι διαφορετική. Το παρακάτω είναι μια ακολουθία στοιχείων που ανήκουν στην τέταρτη περίοδο του περιοδικού πίνακα:
Όλα τα άτομα των στοιχείων που παρουσιάζονται στον παραπάνω πίνακα έχουν τέσσερα επίπεδα ενέργειας, αλλά καθένα από αυτά έχει διαφορετική ποσότητα πρωτονίων στους πυρήνες τους. Καθώς τα πρωτόνια μέσα στον πυρήνα ασκούν ελκυστική δύναμη στα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στα επίπεδα ενέργειας, Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα των πρωτονίων στον πυρήνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η έλξη τους προς τα ηλεκτρόνια. Το αποτέλεσμα είναι μια προσέγγιση των επιπέδων προς τον πυρήνα, μειώνοντας το μέγεθος του ατόμου.
↑Z = ↓ Ατομική ακτίνα
↓Z = ↑ Ατομική ακτίνα
Έτσι, μπορούμε να δηλώσουμε ότι η ατομική ακτίνα του στοιχείου καλίου είναι μεγαλύτερη από εκείνη του βαναδίου λόγω του μικρότερου αριθμού πρωτονίων.
Το ακόλουθο διάγραμμα δείχνει πώς αυξάνεται η ατομική ακτίνα την ίδια περίοδο (οριζόντια γραμμή). Όσο μικρότερος είναι ο ατομικός αριθμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα, δηλαδή, η ατομική ακτίνα στον πίνακα μεγαλώνει από δεξιά προς αριστερά
Αναπαράσταση του τρόπου αύξησης της ατομικής ακτίνας σε μια περίοδο του περιοδικού πίνακα
Από μένα. Diogo Lopes Dia
