Raggio atomico: periodicità
Il raggio atomico misura la distanza tra il nucleo di un atomo e lo strato più esterno del guscio elettronico.
Tuttavia poiché gli elettroni sono descritti da funzioni d’onda che si estendono teoricamente all’infinito ovvero la probabilità di trovare l’elettrone diminuisce all’aumentare della sua distanza dal nucleo. La probabilità non assume mai il valore zero e la determinazione del raggio atomico risulta piuttosto difficile.
Definizione
Si può quindi definire il raggio atomico come la misura della metà della distanza tra i nuclei degli atomi che costituiscono una molecola covalente se essa è costituita da due atomi uguali. Se la molecola è costituita da due atomi diversi supponiamo A e B si può conoscere la distanza tra il nucleo di A e quello di B. Essa è pari alla somma del raggio atomico di A e del raggio atomico di B. Solo conoscendo da altre determinazioni questo valore di uno dei due atomi si può ottenere, per differenza, il raggio atomico dell’altro atomo.
Per ottenere la distanza tra i due nuclei si utilizzano pertanto tecniche spettroscopiche o di diffrazione.
Periodicità
Il raggio atomico è una proprietà periodica. Infatti esso aumenta dall’alto verso il basso lungo un gruppo. Ad ogni nuovo periodo gli elettroni più esterni occupano un orbitale più distante dal nucleo con un numero quantico maggiore.
Esso diminuisce da sinistra verso destra lungo un periodo. Questa proprietà è dovuta al fatto che, nello stesso periodo gli elettroni dello strato più esterno hanno lo stesso numero quantico principale.
Ad esempio nel secondo periodo gli elettroni più esterni di ciascun atomo hanno lo stesso numero quantico principale 2. Procedendo da sinistra verso destra, tuttavia, aumenta la carica nucleare che tende ad attrarre verso l’interno gli elettroni.
Per i metalli di transizione il comportamento non è regolare perché gli elettroni occupano progressivamente gli orbitali più interni e quindi la dimensione è regolata dagli orbitali s. Ad esempio lo scandio ha numero atomico 21 e configurazione elettronica [Ar]3d1,4s2; gli elementi alla destra dello scandio che hanno un numero crescente di elettroni vanno a riempire l’orbitale 3d fino al rame che ha configurazione [Ar]3d10,4s2.
