Chimica generale/Raggio atomico

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Il raggio atomico è influenzato principalmente dalla quantità di elettroni e di protoni posseduta da un elemento. Maggiore è il numero dei protoni, con più forza vengono attratti gli elettroni, e maggiore è il numero degli elettroni maggiore è la schermatura dell'ultimo orbitale elettronico.
L'effetto schermatura influisce sulla forza relativa con la quale il nucleo attrae gli elettroni posti sull'ultimo orbitale: maggiore è la schermatura minore è la forza di attrazione. Questa forza di attrazione è misurata secondo una scala, detta elettronegatività, che oltre a dare informazioni sulla schermatura permette di prevedere alcuni comportamenti degli elementi durante un legame chimico.
Anche lo stato di ossidazione influisce sulla forza relativa di attrazione degli elettroni posti sull'ultimo orbitale: se il numero di elettroni sull'ultimo orbitale è maggiore rispetto all'elemento allo stato monoatomico (e quindi un minor numero di ossidazione)la forza sarà minore, poiché vi sarà una maggior carica negativa e quindi una maggior schermatura. Viceversa, se il numero di elettroni è minore rispetto all'elemento allo stato monoatomico (e quindi con un maggior numero di ossidazione) vi sarà una minor carica negativa, e conseguentemente un minor effetto di schermatura.
Non per niente gli ioni positivi (cioè con elettroni in meno) tendono ad attrarre elettroni e gli ioni negativi (con elettroni in più) tendono a cederli.
Il raggio atomico sarebbe il raggio di quest'ultimo orbitale, e varia diminuendo allo spostarsi sulla tavola in senso orizzontale, e aumentando spostandosi in senso verticale.
Ciò perché:

  • Spostandosi lungo il periodo la schermatura varia di poco, e prevale la maggior forza di attrazione dovuta al maggior numero di elettroni, avvicinando così l'orbitale.
  • Spostandosi lungo un gruppo la schermatura varia notevolmente (aumentando), ma gli elementi hanno lo stesso numero di elettroni sull'orbitale più esterno, quindi vi è una minor forza di attrazione. Pertanto l'orbitale sarà più lontano.

Il concetto di raggi atomici è molto utile quando si parla di leghe e nei semiconduttori, perché così è possibile confrontare "la dimensione" degli elementi, e quindi la loro compatibilità a sostituire il metallo principale della lega (deve infatti avere raggio simile).
Non va però dimenticato che non esiste un vero e proprio raggio atomico, come non esiste un vero e proprio orbitle. Infatti (come consegue dalla meccanica quantistica) ciò che viene chiamato orbitale è semplicemente la regione di massima probabilità in cui si può trovare l'elettrone.