Атомный радиус
Атомный радиус — величина, характеризующая примерный размер атома. Он изменяется закономерно: в периоде обычно уменьшается слева направо, а в группе увеличивается сверху вниз.
Как изменяется атомный радиус
Изменение радиуса объясняется строением атома и периодическим законом. В периоде слева направо увеличивается заряд ядра, а электроны добавляются на один и тот же энергетический уровень. Притяжение внешних электронов к ядру усиливается, поэтому атомный радиус в целом уменьшается.
В группе сверху вниз появляются новые электронные слои. Внешние электроны находятся дальше от ядра и сильнее экранируются внутренними электронами, поэтому радиус увеличивается. Так, атомный радиус лития меньше радиуса натрия, а радиус натрия меньше радиуса калия.
Здесь \(d\) — расстояние между ядрами двух одинаковых соседних атомов в простом веществе, а \(r_{\text{атома}}\) — их условный атомный радиус. В реальных таблицах значения радиусов могут немного различаться в зависимости от типа химической связи и способа измерения.
Сравним радиусы магния и алюминия. Оба элемента находятся в третьем периоде, но алюминий расположен правее магния. Заряд ядра алюминия больше, поэтому его атомный радиус обычно меньше: \(r(\mathrm{Al}) < r(\mathrm{Mg})\).
Атомный радиус относится к нейтральному атому. После отдачи или присоединения электронов образуется ион, и рассматривают уже ионный радиус. Обычно катион меньше соответствующего атома, а анион больше него.
Как изменяется атомный радиус элементов главной подгруппы при движении сверху вниз?
Атомный радиус помогает предсказывать свойства элементов и сравнивать их положение в периодических закономерностях. Однако это не абсолютно точная геометрическая величина: электронное облако не имеет резкой границы.
Главное
- Атомный радиус — условный размер нейтрального атома; для одинаковых связанных атомов он приблизительно равен половине расстояния между ядрами.
- В периоде радиус обычно уменьшается слева направо, а в группе увеличивается сверху вниз.
- Атомный радиус не следует путать с ионным радиусом: после превращения атома в ион размер изменяется.