Ett elements atomradie är avståndet mellan en atoms kärnans mitt och dess yttersta eller valenselektroner. Värdet på atomradiusen förändras på förutsägbara sätt när du flyttar över det periodiska bordet. Dessa förändringar orsakas av interaktionen mellan den positiva laddningen av protonerna i kärnan och den negativa laddningen av alla atomens elektroner.

Energinivåer

Elektroner kretsar en atoms kärna på olika energinivåer. Inom dessa energinivåer kan deras orbitaler ta ett antal olika former, kallade subshells. Därefter kan varje delhölje rymma ett visst antal orbitaler. När du lägger till elektroner till en befintlig energinivå fyller orbitalerna i ett underhål tills subshellet håller de maximala möjliga elektronerna. När alla subshells på en viss energinivå har fyllts upp, måste ytterligare elektroner läggas till en subshell på en högre energinivå. När energinivåerna ökar i värde, så gör deras avstånd från atomens kärna.

Trender över en period

Ädelarnas atomrader ändras på ett förutsägbart, periodiskt sätt. När du flyttar från vänster till höger över en huvudgruppperiod i det periodiska tabellen minskar atomraderna. Samtidigt ökar antalet valenselektroner. Orsaken till att vänster till höger minskar i atomradie är att nettokärnan laddas, men energinivån för möjliga elektronorbitaler gör det inte. Med andra ord, när en ny elektron läggs på en redan upptagen energinivå, utökar radiusen inte särskilt. Istället, med en starkare positiv laddning som kommer från kärnan, dras elektronmoln inåt, vilket resulterar i en mindre atomradie. Övergångsmetallerna avviker något från den här trenden.

Avskärmning

Den periodiska trenden i atomradier är hänförlig till ett fenomen som kallas avskärmning. Skärmning hänvisar till det sätt på vilket en atoms inre elektroner skyddar några av kärnans positiva laddning. Därför känner valenselektronerna bara en positiv positiv laddning. Detta kallas den effektiva kärnkraften. När du flyttar över en period ändras antalet valenselektroner, men antalet inre elektroner gör det inte. Därför ökar den effektiva kärnladdningen, vilket förorsakar valenselektronerna att dra inåt.

Utvecklar ner en grupp

När du flyttar ner en grupp i det periodiska bordet, kommer energinivån av valenselektronerna ökar. I detta fall ändras inte det totala antalet valenselektroner. Till exempel har både natrium och litium en valenselektron, men natrium finns på en högre energinivå. I ett sådant fall är det totala avståndet mellan kärnans mitt och valenselektronerna större. Även om antalet protoner har ökat vid denna tidpunkt, kompenseras den ökade positiva laddningen av dessa protoner av en annan energinivås värden av inre skärmelektroner mellan kärnan och valenselektronerna. Därför ökar atomraden ner en grupp.