Загадка радиуса атома: сжатие и расширение
Многие школьники ошибаются, полагая, что чем больше порядковый номер элемента в периоде (и, соответственно, чем больше электронов), тем больше его размер. На самом деле всё наоборот! Движение по периоду вправо приводит к уменьшению радиуса атома.
Почему происходит это сжатие? Дело в том, что в пределах одного периода электроны заполняют один и тот же электронный слой. Расстояние от ядра примерно одинаковое, но при этом заряд ядра с каждым элементом возрастает (становится больше протонов). Более сильное положительное ядро мощнее притягивает к себе отрицательные электроны оболочки, сжимая атом. А вот при движении вниз по группе радиус предсказуемо увеличивается, потому что добавляются новые электронные слои.
Электроотрицательность и притяжение электронов
Радиус атома — это ключ ко всему. От него напрямую зависит электроотрицательность (ЭО) — способность атома притягивать к себе чужие валентные электроны при образовании химической связи. Чем меньше радиус атома, тем ближе чужие электроны могут подойти к ядру, и тем сильнее они притягиваются.
Именно поэтому уменьшение радиуса усиливает электроотрицательность. Если мы посмотрим на правый верхний угол таблицы, мы увидим самый маленький атом из неметаллов 2-го периода — фтор. За счет малого размера и высокого заряда ядра, фтор является абсолютным чемпионом, самым агрессивным неметаллом с максимальной электроотрицательностью (4.0 по шкале Полинга).
Сводная шпаргалка по трендам
Запомните простое правило: к фтору (вверх и вправо) всё "неметаллическое" и "злое" возрастает, а к францию (вниз и влево) растет всё "металлическое" и "пухлое".
- Электроотрицательность и неметаллические свойства: растут слева направо (→) и снизу вверх (↑).
- Энергия ионизации (энергия, нужная, чтобы оторвать электрон): растет слева направо (→) и снизу вверх (↑), так как маленькому атому труднее отдать электрон.
- Металлические свойства и радиус: растут справа налево (←) и сверху вниз (↓).