Was beeinflusst den Atomradius?

Der Radius eines Atoms ist der Abstand vom Zentrum seines Kerns zu seinen äußersten Elektronen. Die Größe der Atome der verschiedenen Elemente – zum Beispiel Wasserstoff, Aluminium und Gold – ändert sich je nach Größe des Kerns und der Energie der Elektronen. Wenn Sie sich ein Periodensystem ansehen, das den Atomradius auflistet, können Sie sehen, wie sich die Position eines Elements in der Tabelle auf die Größe des Atoms auswirkt.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Anzahl der Elektronen in einem Atom beeinflusst seinen Radius, ebenso wie die Energie der Elektronen.

Ein Atom besteht aus einem zentralen Kern aus Protonen und Neutronen, der von einer Elektronenwolke umgeben ist. Die Größe des Atoms hängt von einem Balanceakt ab, an dem einige unterschiedliche Kräfte beteiligt sind. Das Proton hat eine positive elektrische Ladung, während das Elektron negativ ist. Die beiden Arten von Teilchen ziehen sich gegenseitig an – je stärker die Anziehung, desto kleiner ist der Radius des Atoms. Ein Atom mit vielen Elektronen drängt sie jedoch nicht in denselben Raum. Sie besetzen mehrere konzentrische „Schalen“, also je mehr Elektronen, desto mehr Schalen und desto größer das Atom. Ein als „Abschirmung“ bezeichneter Effekt erschwert die von einem großen Kern ausgeübte Kraft. Die äußersten Protonen blockieren die inneren, wodurch die Gesamtanziehung der Elektronen verringert wird.

Mit der Ordnungszahl eines Elements nimmt auch die Größe seines Kerns und die Anzahl der ihn umgebenden Elektronen zu. Je größer die Ordnungszahl, desto größer der Radius des Atoms. Dies gilt insbesondere, wenn Sie sich in einer bestimmten Spalte des Periodensystems gerade nach unten bewegen; der Radius jedes aufeinanderfolgenden Nachbaratoms nimmt zu. Die wachsende Größe ist auf die zunehmende Anzahl gefüllter Elektronenschalen zurückzuführen, wenn Sie sich im Periodensystem nach unten bewegen.

Im Periodensystem nimmt der Atomradius der Elemente tendenziell ab, wenn Sie sich von links nach rechts über eine Reihe bewegen. Die Anzahl der Protonen nimmt von links nach rechts zu, was zu einer größeren Anziehungskraft im Kern führt. Die stärkere Anziehung zieht die Elektronen näher an und verringert den Radius.

Elektrischer Strom und Licht tragen beide Energie. Wenn die Energiemenge ausreichend groß ist, können die Elektronen eines Atoms sie absorbieren. Dies führt dazu, dass die Elektronen vorübergehend auf eine weiter vom Kern entfernte Schale springen, wodurch der Radius des Atoms vergrößert wird. Wenn das Elektron nicht vollständig vom Atom wegfliegt, gibt es die soeben aufgenommene Energie wieder ab und fällt in seine ursprüngliche Hülle zurück. In diesem Fall schrumpft der Radius des Atoms auf den Normalwert.