Perché i raggi atomici diminuiscono andando dalla parte inferiore sinistra alla parte superiore destra della tavola periodica?

Si stanno verificando due tendenze distinte.

CARICA NUCLEARE EFFICACE (SINISTRA / DESTRA)

Durante un periodo, il numero di protoni ed elettroni aumenta di #1# per ogni elemento mentre ci spostiamo da sinistra a destra. esso appare come se non si raggiungesse una forza attrattiva netta.

Tuttavia, l'elettrone aggiunto presenta un po 'di schermatura; ogni elettrone può effettivamente bloccare gli altri dal nucleo positivo. Ciò significa che un in modo efficace-less la carica negativa interagisce con il nucleo carico positivamente, cioè la carica di elettroni netti aumenta più lentamente della carica nucleare netta.

Quindi, l'attrazione nucleare diventa più grande da sinistra a destra e gli elettroni vengono attratti più facilmente.

Diciamo che il carica nucleare efficace aumenta da sinistra a destra in poi la tavola periodica per la stessa riga.

Calcoliamo la carica nucleare effettiva come segue:

#bb(Z_(eff) = Z - S)#

where #Z_(eff)# is the effective nuclear charge, #Z# is the atomic number, and #S# is the shielding constant.

Per definizione:

• #Z_(eff)# Monteverede vecchio è attrazione media degli elettroni nei confronti dei protoni dopo aver tenuto conto del rapido movimento degli elettroni e del parete degli elettroni del nucleo tra il nucleo e l'elettrone di valenza in questione.
• #Z# corrisponde al numero di protoni.
• #S# è un valore basato su grado di "schermatura" tutte lungo la elettroni di valenza dal nucleo carico positivamente. Per la chimica generale, ci approssimiamo #S# la numero di elettroni core.

Ad esempio, confrontando #"Mg"# e #"F"#:

#Z_(eff,Mg) ~~ 12 - (stackrel("1s electrons")overbrace(2) + stackrel("2s electrons")overbrace(2) + stackrel("2p electrons")overbrace(6)) = 2#

#Z_(eff,F) ~~ 9 - (stackrel("1s electrons")overbrace(2)) = 7#

e ce l'abbiamo #Z_(eff,F) > Z_(eff,Mg)#, quindi il raggio atomico di #"F"# (#"42 pm"#) è più piccolo di quello di #"Mg"# (#"145 pm"#). La grande differenza è dovuta anche al fatto di avere un altro livello quantico.

Come regola generale quindi (oltre che per i metalli di transizione), come #Z_(eff)# aumenta, diminuiscono i raggi atomici. Quindi, da allora #Z_(eff)# aumenta da sinistra a destra, i raggi atomici diminuiscono da sinistra a destra.

LIVELLI QUANTISTICI (SU / GIÙ)

Questa è una spiegazione più semplice. Ogni riga della tavola periodica corrisponde a un nuovo livello quantico, indicato dal numero quantico principale #n#.

Ogni livello quantico è più lontano dal nucleo rispetto al precedente ed è più alto in energia. Ad esempio, ecco perché il #3s# orbitale è più grande di #2s# orbitale --- perché #n = 3# è più alto in energia e più lontano dal nucleo di #n = 2#.

Pertanto, un elemento sul stessa colonna ma a nuova riga è automaticamente superiore, se assunto singolarmente., perché ha un altro livello quantico.