Періодична таблиця зі значеннями атомного радіуса

Як вимірюють атомний радіус

Атом не має різкого краю, тому його радіус обчислюють із відстані між сусідніми атомами. Значення на цій сторінці — це радіуси Ван дер Ваальса з PubChem: половина відстані між ядрами двох атомів одного елемента, які торкаються один одного без хімічного зв’язку, як-от атоми в сусідніх молекулах.

Один пікометр — це трильіонна частка метра (10⁻¹² m), а 100 pm дорівнює 1 ангстрему. Інші книги можуть наводити ковалентні чи металічні радіуси, які вимірюють між зв’язаними атомами й які виходять меншими, тож порівнюйте значення лише з одного джерела. Кожна клітинка показує радіус у pm, а елементи від фермію й далі, для яких значення невідоме, показують риску.

Тенденція вздовж періодів і вниз по групах

Униз по групі атоми стають більшими, бо кожен новий період додає електронну оболонку, далі від ядра. Лужні метали чітко це показують: літій має 182 pm, натрій — 227 pm, калій — 275 pm.

Уздовж періоду атоми загалом стають меншими. Кожен крок праворуч додає протон у ядро, але новий електрон приєднується до тієї самої зовнішньої оболонки, де майже не екранує інших. Сильніший ефективний заряд ядра втягує всю електронну хмару всередину, тож натрій із 227 pm значно більший за хлор зі 175 pm на іншому кінці періоду 3.

Винятки в цих даних

Радіуси Ван дер Ваальса беруться з контактів між атомами в реальних твердих тілах, рідинах і газах, тому тенденція вздовж періоду не є ідеально плавною. Бор наведено більшим за берилій, кремній — більшим за алюміній, а кожен інертний газ — більшим за сусідній галоген. Значення для перехідних металів також нерегулярні.

Розв’язаний приклад: натрій і калій

Калій (275 pm) більший за натрій (227 pm), бо його зовнішній електрон перебуває на четвертій оболонці, а не на третій, далі від ядра й краще екранований внутрішніми електронами. Цей електрон легше відірвати, тому калій реагує з водою бурхливіше, ніж натрій. Той самий зв’язок видно і в його нижчій першій енергії іонізації: 4,341 eV проти 5,139 eV у натрію.

Атоми змінюють розмір і тоді, коли утворюють іони. Позитивні іони менші за свої атоми, бо вони втрачають електрони, часто цілу оболонку, а негативні іони більші, бо додаткові електрони відштовхуються один від одного.