Атомски полупречник
Атом нема оштру површину, па се његов полупречник дефинише преко мерљивих растојања између атома. Различите дефиниције зато дају различите бројеве. Широки периодични тренд настаје из конкуренције нових електронских љуски, екранирања и растућег ефективног нуклеарног набоја.
Значење и главни периодични тренд
Не постоји оштра граница атома
Електронска густина постепено опада са удаљеношћу од језгра и не престаје на геометријској површини. Полупречник је зато оперативна дефиниција изведена из одређене врсте међуатомског растојања.
Кроз период валентни облак се повлачи ка језгру
Слева надесно расте број протона, док валентни електрони углавном попуњавају исту главну љуску. Екранирање не расте једнако брзо као нуклеарни набој, па ефективна привлачност расте и полупречник обично опада.
Наниже у групи нова љуска обично доминира
При преласку наниже у групи додаје се нова главна љуска. Валентни електрони су даље од језгра и јаче екранирани унутрашњим електронима, па полупречник обично расте упркос већем нуклеарном набоју.
Где се једноставан тренд мења
d-блок се мења постепеније
Код прелазних метала нови електрони улазе у (n−1)d орбитале док спољашња ns љуска остаје присутна. d-електрони делимично екранирају растући нуклеарни набој, па се полупречници дуж серије често мењају умерено.
Лантанидна контракција делује и после f-блока
4f-електрони екранирају релативно слабо. Дуж лантанида ефективна нуклеарна привлачност расте и облак се постепено скупља. Зато су Hf и Zr много сличнији по величини него што би једноставно правило „нова љуска = много већи атом“ предвидело.
Како се атомски полупречници дефинишу и мере
Дужина везе није збир две непроменљиве кугле
Ковалентни полупречници су корисни за процену дужина веза, али атом нема један непроменљив полупречник у сваком једињењу. Ред везе, хибридизација, оксидационо стање и хемијска околина мењају растојање између језгара.
Ред везе
Двоструке и троструке везе су обично краће од одговарајућих једноструких веза јер се више електронске густине налази између језгара.
Хемијска околина
Различити партнери у вези, набој и координација мењају електронску густину. Табеларни полупречници су репрезентативни модели, а не универзалне геометријске константе.
Један елемент може имати више корисних полупречника
Угљеник је јасан пример: C–C, C=C и C≡C имају различите дужине. Зато питање о „полупречнику угљеника“ мора да наведе дефиницију и хемијски контекст.
Полупречник повезује периодичне особине, али их не одређује сам
Мањи полупречник често значи јачу привлачност језгра за валентне електроне и може бити повезан са већом енергијом јонизације или електронегативношћу. Ипак, ове особине зависе и од електронске структуре, екранирања и енергије подљуски.
Поређење мора користити исту дефиницију полупречника. Ван дер Валсов полупречник једног атома и ковалентни другог нису директно упоредиви као да су мерени истим поступком.
Задаци
Na или Cl
Који атом је обично већи у истом периоду, Na или Cl?
Решење
Na. Оба имају валентне електроне у n = 3, али Cl има већи ефективни нуклеарни набој и јаче скупља љуску.
Li или K
Ко има већи атомски полупречник, Li или K?
Решење
K, јер има више попуњених главних љуски и валентни електрони су даље од језгра.
Две табеле
Зашто две поуздане табеле могу навести различите полупречнике за исти елемент?
Решење
Могу користити различите дефиниције, као што су ковалентни, метални или ван дер Валсов полупречник, и различите структурне податке.