원소의 원자 반경은 원자핵의 중심과 가장 바깥 쪽 또는 원자가 전자 사이의 거리입니다. 원자 반경의 값은 주기율표를 가로 질러 이동할 때 예측 가능한 방식으로 변경됩니다. 이러한 변화는 핵에있는 양성자의 양전하와 모든 원자 전자의 음전하 사이의 상호 작용에 의해 발생합니다.
에너지 수준
전자는 서로 다른 에너지 수준에서 원자핵을 공전합니다. 이러한 에너지 레벨 내에서 그들의 궤도는 서브 쉘이라고하는 다양한 모양을 취할 수 있습니다. 그 결과, 각 서브 쉘은 특정 수의 궤도를 수용 할 수 있습니다. 기존 에너지 레벨에 전자를 추가하면 서브 쉘의 궤도는 서브 쉘이 가능한 최대 전자를 보유 할 때까지 채워집니다. 특정 에너지 레벨의 모든 서브 쉘이 채워지면 더 높은 에너지 레벨의 서브 쉘에 추가 전자를 추가해야합니다. 에너지 수준의 가치가 증가함에 따라 원자핵으로부터의 거리도 증가합니다.
기간별 동향
원소의 원자 반경은 예측 가능하고 주기적으로 변경됩니다. 주기율표의 주 그룹 기간을 가로 질러 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면 원자 반경이 감소합니다. 동시에 원자가 전자의 수가 증가합니다. 원자 반경이 왼쪽에서 오른쪽으로 감소하는 이유는 순 핵 전하가 증가하지만 가능한 전자 궤도의 에너지 수준은 증가하지 않기 때문입니다. 즉, 이미 점유 된 에너지 준위에 새로운 전자가 추가되면 반경이 눈에 띄게 확장되지 않습니다. 대신 핵에서 더 강한 양전하가 나오면 전자 구름이 안쪽으로 당겨져 원자 반경이 더 작아집니다. 전이 금속은 이러한 추세에서 약간 벗어납니다.
차폐
원자 반경의주기적인 추세는 차폐로 알려진 현상에 기인합니다. 차폐는 원자의 내부 전자가 핵의 양전하 일부를 차폐하는 방식을 말합니다. 따라서 원자가 전자는 순 양전하 만 느낍니다. 이것을 유효 핵전하라고합니다. 일정 기간을 이동함에 따라 원자가 전자의 수는 변하지 만 내부 전자의 수는 변하지 않습니다. 따라서 유효 핵 전하가 증가하여 원자가 전자가 안쪽으로 당겨집니다.
그룹 다운 트렌드
주기율표 그룹 아래로 이동하면 원자가 전자의 에너지 수준이 증가합니다. 이 경우 원자가 전자의 전체 수는 변하지 않습니다. 예를 들어, 나트륨과 리튬은 모두 하나의 원자가 전자를 가지고 있지만 나트륨은 더 높은 에너지 수준에 존재합니다. 이 경우 핵의 중심과 원자가 전자 사이의 전체 거리가 더 큽니다. 이 시점에서 양성자의 수가 증가했지만, 양성자의 양전하 증가는 핵과 원자가 사이의 다른 에너지 수준의 내부 차폐 전자 가치로 상쇄 전자. 따라서 원자 반경은 그룹 아래로 증가합니다.