Az atomvizsgálat bonyolultságai között szerepel az atom méretének meghatározása, vagy jobb esetben az atomsugár. Ez a periodikus tulajdonság leírja a mag és a legkülső elektron közötti távolságot az elektronikus szintjein. Meghatározásához például egy egyszerű anyagot alkotó két atom magja közötti távolság számtani átlagát végzik el.
Két atommag közötti távolság ábrázolása
Határozzuk meg a atomsugár (RA) a képen példázott atomok közül. Ehhez csak ossza el a magok távolságát 2-vel:
RA = d
2
O atomsugaras vizsgálat fontos, mert kedvez egyes fizikai események (sűrűség, pont) megértésének fúziós, forráspont- és ionizációs energia) és a vegyszerekkel (kémiai kötések), amelyek a atomok.
A periódusos rendszer elemzésével felmérhetjük, hogy egy atom nagyobb-e vagy kisebb egy másikhoz képest, és így annak meghatározása, hogy könnyebben vagy könnyebben eltávolítható egy vagy több elektron a pályájáról. A az atomsugár értékelése és meghatározása a periódusos rendszerben két alapvető kritérium szerint végezzük:
a) Az energiaszintek száma (családok vagy csoportok / függőleges oszlopok)
Tudjuk, hogy az atomoknak legfeljebb hét energiaszintje lehet (K, L, M, N, O, P, Q), és mindegyik kémiai elem családokban vagy csoportokban (függőleges oszlopok) és periódusokban (oszlopok) található vízszintes). A periódusok jelzik az atom atomszintjeinek számát, a család pedig az atom legenergikusabb alszintjét. Egy csoportban vagy családban a kémiai elemek különböznek az energiaszint mennyiségétől. Lásd az alábbi táblázatot:
Minél nagyobb az atom energiaszintjeinek száma, annál nagyobb az atom sugara. A fenti táblázatot elemezve látható, hogy a franciának van a legnagyobb atomja, mert hét szintje van. A kálium atomnak viszont kisebb a sugara, mivel négy energiaszintje van. Az alábbiakban összehasonlító ábrázolást mutatunk a francium és a kálium atom között:
A Francium atom hét energiaszintjének ábrázolása
A káliumatom négy energiaszintjének ábrázolása
Az alábbi ábra azt mutatja be, hogy az atomsugár növekedése hogyan történik a periódusos rendszer ugyanazon családjában vagy csoportjában (függőleges oszlopok). Minél nagyobb a szintek száma, annál nagyobb a sugár, vagyis a periódusos rendszerben az atom sugara fentről lefelé növekszik:
Annak ábrázolása, hogy az atomsugár hogyan növekszik egy periódusos rendszerben
b) Atomszám (Z vagy protonok száma) ugyanabban az időszakban (vízszintes oszlop)
Amikor a kémiai elemek ugyanabba a periódusba tartoznak, atomjaiknak ugyanolyan energiaszintjük van, de a magjukban lévő protonok mennyisége eltérő. Az alábbiakban a periódusos rendszer negyedik periódusához tartozó elemek sorozata látható:
A fenti táblázatban ábrázolt elemek összes atomjának négy energiaszintje van, de mindegyiknek különböző mennyiségű protonja van a magjaiban. Amint a mag belsejében lévő protonok vonzó erőt fejt ki az energiaszintekben jelen lévő elektronokra, minél nagyobb a protonok mennyisége a magban, annál nagyobb vonzerőjük van az elektronok felé. Az eredmény a mag felé eső szintek közelítése, az atom méretének csökkentésével.
↑Z = ↓ Atomsugár
↓Z = ↑ Atomsugár
Megállapíthatjuk tehát, hogy a kálium elem atom sugara nagyobb, mint a vanádiumé, a kisebb protonszám miatt.
A következő ábra azt mutatja be, hogy az atom sugara hogyan növekszik ugyanabban az időszakban (vízszintes vonal). Minél kisebb az atomszám, annál nagyobb a sugár, vagyis a táblázatban az atom sugara jobbról balra növekszik
Annak ábrázolása, hogy az atomsugár hogyan növekszik a periódusos rendszer egy periódusában
Általam. Diogo Lopes Dia