Periodni trendovi

Atomski polumjer nema oštru granicu

Elektronski oblak nema tvrdu površinu pa se atomski polumjer određuje iz međuatomskih udaljenosti u molekulama ili čvrstim tvarima. Niz skupinu dodaju se ljuske i tipični polumjer raste.

U periodi broj glavnih ljusaka ostaje isti, dok rastući efektivni naboj jezgre jače privlači elektrone. Polumjer zato obično pada slijeva nadesno, iako pojedinosti ovise o definiciji polumjera i strukturi.

Efektivni naboj jezgre objašnjava trend u periodi

Valentni elektron ne osjeća cijeli +Ze jer ostali elektroni djelomično zasjenjuju jezgru. Pojam Z_eff opisuje rezultantnu privlačnost nakon uzimanja u obzir zasjenjenja i penetracije orbitala.

U istoj periodi elektroni se dodaju u sličnu ljusku, a broj protona raste. Zasjenjenje to ne kompenzira u potpunosti pa Z_eff obično raste i privlači elektronski oblak bliže jezgri.

Energija ionizacije mjeri cijenu uklanjanja elektrona

Prva energija ionizacije energija je potrebna za uklanjanje elektrona iz izoliranog plinovitog atoma. Obično raste udesno kroz periodu i pada niz skupinu, u skladu sa Z_eff, polumjerom i zasjenjenjem.

Trend nije savršeno monoton. Raspored s/p, sparivanje elektrona i posebno povoljne konfiguracije uzrokuju lokalne padove. Uzastopne energije ionizacije pokazuju i velik skok nakon uklanjanja svih valentnih elektrona.

Elektronegativnost opisuje atom u vezi

Elektronegativnost opisuje sklonost atoma u određenom veznom okolišu da privlači zajedničku elektronsku gustoću. Na Paulingovoj ljestvici vrijednosti u pravilu rastu udesno i prema gore, a fluor ima najvišu vrijednost.

To nije izravno izmjerena energija izoliranog atoma i postoji više ljestvica. Za plemenite plinove jednostavna vrijednost nije uvijek smislena, a kod prijelaznih metala važni su oksidacijsko stanje i okolina.

Ista fizika povezuje više svojstava

Veći Z_eff i manji polumjer obično znače čvršće vezane valentne elektrone, višu energiju ionizacije i veću sposobnost privlačenja elektrona u vezi. Trendovi su zato povezani, ali nisu ista veličina.

Pri predviđanju je bolje prvo razmotriti ljusku, zasjenjenje i Z_eff, a tek zatim koristiti strelice. Kod susjednih elemenata s neobičnim konfiguracijama bolje je provjeriti podatke nego prisiljavati jednostavno pravilo.

Riješeni primjeri