Printre complexitățile studiului atomic se numără determinarea dimensiunii atomului sau, mai bine, a raza atomica. Această proprietate periodică descrie distanța dintre nucleu și cel mai exterior electron al nivelurilor sale electronice. Pentru a o determina, se realizează, de exemplu, o medie aritmetică a distanței dintre nucleele a doi atomi care formează o substanță simplă.
Reprezentarea distanței dintre doi nuclei atomici
Să determinăm raza atomica (RA) a atomilor exemplificați în imagine. Pentru a face acest lucru, împărțiți doar distanța dintre nuclee la 2:
RA = d
2
O studiu de raze atomice este important deoarece favorizează înțelegerea unor evenimente fizice (densitate, punct de fuziune, punctul de fierbere și energia de ionizare) și substanțele chimice (legături chimice) care apar cu atomi.
Analizând un tabel periodic, putem evalua dacă un atom este mai mare sau mai mic în raport cu altul și astfel determinați dacă are o ușurință mai mare sau mai mică în eliminarea unuia sau mai multor electroni de pe orbitalele lor. THE
evaluarea și determinarea razei atomice în tabelul periodic se efectuează în conformitate cu două criterii de bază:a) Numărul de niveluri de energie (familii sau grupuri / coloane verticale)
Știm că atomii pot avea până la șapte niveluri de energie (K, L, M, N, O, P, Q) și că fiecare elementul chimic este situat în familii sau grupuri (coloane verticale) și în perioade (coloane orizontală). Perioadele indică numărul de niveluri pe care le are elementul atomului, iar familia indică cel mai energic subnivel al atomului. Într-un grup sau familie, elementele chimice diferă prin cantitatea de niveluri de energie. Vezi tabelul de mai jos:
Cu cât numărul nivelurilor de energie ale unui atom este mai mare, cu atât raza sa atomică este mai mare. Analizând tabelul de mai sus, se poate vedea că franciul are cel mai mare atom deoarece are șapte niveluri. Atomul de potasiu, pe de altă parte, are o rază mai mică, deoarece are patru niveluri de energie. Următoarea este o reprezentare comparativă între atomul de franciu și cel de potasiu:
Reprezentarea celor șapte niveluri de energie ale atomului de franciu
Reprezentarea celor patru niveluri de energie ale atomului de potasiu
Următoarea diagramă reprezintă modul în care creșterea razei atomice are loc în aceeași familie sau grup (coloane verticale) din tabelul periodic. Cu cât numărul de niveluri este mai mare, cu atât raza este mai mare, adică pe tabelul periodic, raza atomică crește de sus în jos:
Reprezentarea modului în care raza atomică crește într-o familie de tabele periodice
b) Număr atomic (Z sau număr de protoni) în aceeași perioadă (coloană orizontală)
Când elementele chimice aparțin aceleiași perioade, atomii lor au aceeași cantitate de niveluri de energie, dar cantitatea de protoni din interiorul nucleilor lor este diferită. Următoarea este o succesiune de elemente aparținând celei de a patra perioade a tabelului periodic:
Toți atomii elementelor reprezentate în tabelul de mai sus au patru niveluri de energie, dar fiecare dintre ei are o cantitate diferită de protoni în nucleele lor. Deoarece protonii din interiorul nucleului exercită o forță de atracție asupra electronilor prezenți în nivelurile de energie, cu cât este mai mare cantitatea de protoni din nucleu, cu atât este mai mare atracția lor către electroni. Rezultatul este o aproximare a nivelurilor către nucleu, scăzând dimensiunea atomului.
↑Z = ↓ Raza atomică
↓Z = ↑ Raza atomică
Astfel, putem afirma că raza atomică a elementului potasiu este mai mare decât cea a vanadiului datorită numărului mai mic de protoni.
Următoarea diagramă reprezintă modul în care raza atomică crește în aceeași perioadă (linia orizontală). Cu cât numărul atomic este mai mic, cu atât raza este mai mare, adică raza atomică din tabel crește de la dreapta la stânga
Reprezentarea modului în care raza atomică crește într-o perioadă a tabelului periodic
De mine. Diogo Lopes Dia