Atomisäde
Atomilla ei ole kovaa pintaa, joten atomisäde on käytännöllisesti määritelty mitta eikä yksi absoluuttinen raja. Kovalenttinen, metallinen ja van der Waals -säde perustuvat eri etäisyyksiin, mutta yhtenäisesti käytettyinä ne paljastavat selviä jaksollisia trendejä.
Kovalenttinen säde
Kahden samanlaisen kovalenttisesti sitoutuneen atomin ydinvälin puolikas antaa kovalenttisen säteen. Arvo riippuu sidoksen kertaluvusta ja kemiallisesta ympäristöstä, joten yksittäinen atomi ei kanna yhtä muuttumatonta sädelukua.
Van der Waals -säde
Sitoutumattomien atomien lähimmät kontaktit ovat yleensä pidempiä kuin kovalenttiset sidokset. Tällaisista etäisyyksistä johdetut van der Waals -säteet ovat tärkeitä molekyylien pakkautumisessa ja heikoissa vuorovaikutuksissa.
Metallinen säde
Metallikiteessä naapuriytimien etäisyys liittyy delokalisoituneeseen sidokseen ja hilarakenteeseen. Metallisia säteitä kannattaa verrata saman määritelmän sisällä eikä sekoittaa niitä satunnaisesti kovalenttisiin arvoihin.
Trendit jaksossa
Tehollinen ydinvaraus kasvaa yleensä oikealle mentäessä, kun valenssielektronit pysyvät samassa pääkuoressa. Elektronitiheys vetäytyy lähemmäs ydintä ja säde pienenee.
Trendit ryhmässä
Uusi pääkuori lisää elektronien keskimääräistä etäisyyttä ja varjostusta. Siksi atomisäde kasvaa useimmiten ryhmässä alaspäin, vaikka ydinvaraus samalla kasvaa.
d- ja f-poikkeamat
d- ja f-elektronien puutteellinen varjostus aiheuttaa kontraktioita. Lantanoidikontraktio tekee esimerkiksi joidenkin 5d-alkuaineiden säteistä yllättävän lähellä 4d-sarjan arvoja.
Säde ja reaktiivisuus
Säde vaikuttaa sidospituuksiin, ionisaatioon ja polarisoituvuuteen, mutta se ei yksin määrää kemiaa. Orbitaalien energia, varaus, solvaatio ja rakenne voivat olla yhtä tärkeitä.
Vertaa samaa määritelmää
Jos kaksi taulukkoa antaa eri luvut, tarkista ensin säteen tyyppi ja koordinaatio. Eri operatiiviset määritelmät voivat olla samanaikaisesti oikeita, koska ne kuvaavat eri tapoja, joilla elektronipilvet kohtaavat.
Paine muuttaa tehokasta kokoa
Korkeassa paineessa atomien väliset etäisyydet pienenevät, elektronipilvet limittyvät voimakkaammin ja kiderakenne voi vaihtua. Tämä osoittaa jälleen, ettei atomisäde ole muuttumaton pallon mitta. Rakenteen muutos voi samalla muuttaa sidoksia, kaistarakennetta ja sähköisiä ominaisuuksia.
Yhteenveto
Säde on siis vertailumitta, ei atomin terävä reuna.
Miksi atomisäde yleensä pienenee jakson aikana?
Z_eff kasvaa ilman uutta pääkuorta, joten elektronitiheys vedetään keskimäärin lähemmäs ydintä.
Harjoitus
Ratkaisu