Periódusos trendek

Atomsugár egy perióduson belül

A periódusos tendenciák azért jelennek meg, mert a rendszám növekedésével egyszerre változik a mag vonzása, az elektronok árnyékolása és a betöltött héjak száma. Az atomsugár, ionizációs energia és elektronegativitás ezért nem különálló memorizálandó szabályok, hanem ugyanannak az elektronszerkezetnek a következményei.

Balról jobbra haladva új protonok kerülnek a magba, miközben az új elektronok többnyire ugyanabba a főhéjba kerülnek. Az árnyékolás ezért nem növekszik annyira, mint a magtöltés, így az effektív magtöltés nő, az elektronfelhő pedig általában összehúzódik. Az atomsugár ennek megfelelően többnyire csökken.

Lefelé haladva új főhéjak jelennek meg. A külső elektronok átlagosan távolabb vannak a magtól, és a belső elektronok erősebben árnyékolnak. Ez a hatás rendszerint nagyobb, mint a növekvő protonszám vonzása, ezért az atomsugár általában nő a csoportban lefelé.

Az első ionizációs energia annak az energiának a mértéke, amely egy gázfázisú semleges atomból egy elektron eltávolításához szükséges. Ha az elektron közelebb van a maghoz és nagyobb effektív magtöltést érez, nehezebb eltávolítani. Ezért az ionizációs energia általában nő balról jobbra, és csökken lefelé.

Az elektronegativitás azt fejezi ki, mennyire vonzza egy kötésben lévő atom a közös elektronsűrűséget. A kis méret és a nagy effektív magtöltés erős vonzást ad, ezért a fluor a legnagyobb elektronegativitású elemek egyike. A fogalom nem egy izolált atom közvetlen energiája, ezért ne keverd össze az elektronaffinitással.