Le rayon atomique d'un élément est la distance entre le centre du noyau d'un atome et ses électrons de valence ou de valence. La valeur du rayon atomique change de manière prévisible lorsque vous vous déplacez dans le tableau périodique. Ces changements sont causés par l'interaction entre la charge positive des protons dans le noyau et la charge négative de tous les électrons de l'atome.

Niveaux d'énergie

Les électrons gravitent autour du noyau d'un atome à différents niveaux niveaux d'énergie. Au sein de ces niveaux d'énergie, leurs orbitales peuvent prendre un certain nombre de formes différentes, appelées sous-couches. Par la suite, chaque sous-couche peut accueillir un nombre spécifique d'orbitales. Lorsque vous ajoutez des électrons à un niveau d'énergie existant, les orbitales d'une sous-couche se rempliront jusqu'à ce que la sous-couche contienne le maximum d'électrons possibles. Une fois que toutes les sous-couches à un niveau d'énergie spécifique ont été remplies, d'autres électrons doivent être ajoutés à une sous-couche dans un niveau d'énergie plus élevé. Lorsque les niveaux d'énergie augmentent en valeur, leur distance par rapport au noyau de l'atome augmente également.

Tendances sur une période

Les rayons atomiques des éléments changent de façon prévisible et périodique. Lorsque vous passez de gauche à droite sur une période de groupe principale du tableau périodique, les rayons atomiques diminuent. En même temps, le nombre d'électrons de valence augmente. La raison de la diminution de gauche à droite du rayon atomique est que la charge nucléaire nette augmente mais pas le niveau d'énergie des orbitales électroniques possibles. En d'autres termes, lorsqu'un nouvel électron est ajouté dans un niveau d'énergie déjà occupé, le rayon ne s'étend pas notablement. Au lieu de cela, avec une charge positive plus forte provenant du noyau, le nuage d'électrons est tiré vers l'intérieur, ce qui entraîne un plus petit rayon atomique. Les métaux de transition s'écartent légèrement de cette tendance.

Blindage

La tendance périodique des rayons atomiques est attribuable à un phénomène connu sous le nom de blindage. Le blindage fait référence à la manière dont les électrons internes d'un atome protègent une partie de la charge positive du noyau. Par conséquent, les électrons de valence ne ressentent qu'une charge positive nette. C'est ce qu'on appelle la charge nucléaire effective. Lorsque vous vous déplacez sur une période, le nombre d'électrons de valence change, mais pas le nombre d'électrons internes. Par conséquent, la charge nucléaire effective augmente, entraînant les électrons de valence vers l'intérieur.

Tendances vers le bas d'un groupe

Lorsque vous descendez un groupe du tableau périodique, le niveau d'énergie des électrons de valence. augmente. Dans ce cas, le nombre global d'électrons de valence ne change pas. Par exemple, le sodium et le lithium ont tous deux un électron de valence, mais le sodium existe à un niveau d'énergie plus élevé. Dans un tel cas, la distance globale entre le centre du noyau et les électrons de valence est plus grande. Alors que le nombre de protons a également augmenté à ce point, la charge positive accrue de ces protons est compensée par la valeur d'un autre niveau d'énergie des électrons de protection internes entre le noyau et les électrons de valence. Par conséquent, le rayon atomique augmente dans un groupe.