Définition et tendance du rayon atomique

Le rayon atomique est un terme utilisé pour décrire la taille d'un atome. Cependant, il n'y a pas de définition standard pour cette valeur. Le rayon atomique peut se référer à la rayon ionique, rayon covalent, rayon métallique ou rayon de van der Waals.

Quels que soient les critères que vous utilisez pour décrire le rayon atomique, la taille d'un atome dépend de la distance électrons étendre. Le rayon atomique d'un élément a tendance à augmenter plus vous descendez dans un élémentgroupe. En effet, les électrons deviennent plus serrés lorsque vous vous déplacez à travers le tableau périodique, alors qu'il y a plus d'électrons pour les éléments dont le nombre atomique augmente, le rayon atomique peut diminuer. Le rayon atomique descendant d'un période d'élément ou la colonne a tendance à augmenter car une coquille d'électrons supplémentaire est ajoutée pour chaque nouvelle ligne. En général, les plus gros atomes se trouvent en bas à gauche du tableau périodique.

Le rayon atomique et ionique est le même pour les atomes d'éléments neutres, tels que l'argon, le krypton et le néon. Cependant, de nombreux atomes d'éléments sont plus stables que les ions atomiques. Si l'atome perd son électron le plus à l'extérieur, il devient un cation ou un ion chargé positivement. Les exemples incluent K⁺ et Na⁺. Certains atomes peuvent perdre plusieurs électrons externes, tels que Ca²⁺. Lorsque des électrons sont retirés d'un atome, il peut perdre sa coquille d'électrons la plus externe, ce qui rend le rayon ionique plus petit que le rayon atomique.

En revanche, certains atomes sont plus stables s'ils gagnent un ou plusieurs électrons, formant un anion ou un ion atomique chargé négativement. Les exemples incluent Cl^- et F^-. Parce qu'une autre coquille d'électrons n'est pas ajoutée, la différence de taille entre le rayon atomique et le rayon ionique d'un anion n'est pas autant que pour un cation. Le rayon ionique anionique est identique ou légèrement supérieur au rayon atomique.

Dans l'ensemble, la tendance pour le rayon ionique est la même que pour le rayon atomique: augmentation de la taille se déplaçant à travers et diminuant en descendant dans le tableau périodique. Cependant, il est difficile de mesurer le rayon ionique, notamment parce que les ions atomiques chargés se repoussent.

Vous ne pouvez pas mettre des atomes sous un microscope normal et mesurer leur taille—Même si vous pouvez "le faire" en utilisant un microscope à force atomique. De plus, les atomes ne restent pas immobiles pour examen; ils sont constamment en mouvement. Ainsi, toute mesure du rayon atomique (ou ionique) est une estimation qui contient une grande marge d'erreur. Le rayon atomique est mesuré en fonction de la distance entre les noyaux de deux atomes qui se touchent à peine, ce qui signifie que les coques d'électrons des deux atomes se touchent juste. Ce diamètre entre les atomes est divisé par deux pour donner le rayon. Il est toutefois important que les deux atomes ne partagent pas de liaison chimique (par exemple, O₂, H₂) parce que la liaison implique un chevauchement des coques d'électrons ou une coque externe partagée.

Les rayons atomiques des atomes cités dans la littérature sont généralement des données empiriques issues de cristaux. Pour les éléments plus récents, les rayons atomiques sont des valeurs théoriques ou calculées, basées sur la taille probable des coquilles d'électrons.

Un picomètre fait 1 billion de mètres.

• Le rayon atomique de l'atome d'hydrogène est d'environ 53 picomètres.
• Le rayon atomique d'un atome de fer est d'environ 156 picomètres.
• Le plus grand atome mesuré est le césium, qui a un rayon d'environ 298 picomètres.