Atomski polmer

Atom nima ostre zunanje površine, zato atomski polmer ni ena sama natančna razdalja od jedra do „roba“. Gre za količino, izpeljano iz meritve ali modela, njena vrednost pa je odvisna od vrste vezi in razporeditve atomov.

r = d/2largersmaller

Več pravilnih definicij

Kovalentni polmer izpeljemo iz medjedrne razdalje v kovalentni vezi, kovinski iz razdalj sosedov v kovinski mreži, van der Waalsov pa iz nekovalentnih stikov.

Dve tabeli zato lahko podata različni številki brez dejanskega protislovja. Najprej moramo preveriti definicijo in primerjati vrednosti, dobljene z isto metodo.

Trend po periodi

V desno narašča Z, valenčni elektroni pa ostajajo večinoma v isti glavni lupini. Zasenčenje znotraj te lupine je nepopolno, zato Z_eff narašča in valenčni oblak se skrči.

Na splošno zato polmer po periodi pada. V bloku d je sprememba blažja, ker dodani elektroni d del naraščajočega naboja zasenčijo.

Primerjaj dva polmera

Trend navzdol po skupini

Prehod v naslednjo periodo doda novo zasedeno lupino. Valenčni elektron je povprečno dlje od jedra in bolj zasenčen z notranjimi elektroni.

Zato po velikosti velja Li < Na < K, čeprav Z narašča. Nova lupina in večja razdalja pretehtata nad samim povečanjem števila protonov.

Kemijsko okolje spremeni velikost

Dolžina vezi in efektivna velikost sta odvisni od veznega reda, koordinacije, oksidacijskega stanja in lokalne strukture. Atom v enojni vezi nima nujno enakega izpeljanega polmera kot v večkratni vezi.

Polmer je torej uporaben primerjalni parameter, ne trda krogla, ki se nespremenjena prenaša med spojinami.

Kje preprost trend zahteva popravek

Elektroni 4f slabo zasenčijo, zato pri lantanoidih narašča efektivna privlačnost in nastopi lantanoidna kontrakcija. Ta vpliva tudi na naslednje elemente 5d.

Hafnij je zato po velikosti presenetljivo blizu cirkoniju. Pri napovedi moramo združiti število lupin, zasenčenje in vrsto polnjenih orbital.

Zakaj ena periodna puščica ni dovolj

Pri preprostih nalogah pomaga pravilo „večji navzdol in v levo“, vendar se blok d spreminja počasneje, lantanoidna kontrakcija pa vpliva na elemente 5d. Zato je smiselno najprej ugotoviti, katere lupine in podlupine se polnijo.

Enako pomembna je skladnost podatkov. Primerjava kovalentnega polmera enega atoma z van der Waalsovim polmerom drugega lahko ustvari napačen sklep, čeprav sta obe številki pravilni.

Rešeni primeri

1. Dve različni tabeli

Rešitev

Van der Waalsov in kovalentni polmer nista dve meritvi iste definicije.

2. Li in K

Rešitev

K ima dodatno valenčno lupino, zato je večji kljub večjemu Z.

3. Zr in Hf

Rešitev

Njuna podobna velikost je povezana z lantanoidno kontrakcijo.