2) Van der Waals radie

Det är halva avståndet mellan atomkärnorna hos två identiska isolerade atomer som inte är bundna, eller hos två intilliggande identiska atomer som tillhör två angränsande molekyler av ett grundämne i fast tillstånd. Storleken på Van der Waals-radien är beroende av atomernas packning när grundämnet befinner sig i fast tillstånd.

Till exempel är det mellankärniga avståndet mellan två intilliggande kloratomer i två angränsande molekyler i fast tillstånd 360 pm. Därför är kloratomens Van der Waals-radie 180 pm.

Kännedom om Electron Gain Enthalpy?

3) Metallisk radie

Ett metallgitter eller en metallkristall består av positiva kärnor eller metalljoner som är arrangerade i ett bestämt mönster i ett hav av rörliga valenselektroner. Varje kärna attraheras samtidigt av ett antal rörliga elektroner och varje rörlig elektron attraheras av ett antal metalljoner.

Att dragningskraften mellan de rörliga elektronerna och de positiva kärnorna kallas metallbindning. Den är hälften av det internukleära avståndet mellan de två intilliggande metalljonerna i metallgittret. I ett metallgitter är valenselektronerna rörliga, därför attraheras de endast svagt av metalljonerna eller metallkärnorna.

I en kovalent bindning attraheras ett elektronpar starkt av kärnorna i två atomer. Därför är en metallisk radie alltid längre än dess kovalenta radie. Till exempel är metallradien för natrium 186 pm medan dess kovalenta radie, som bestäms av dess ånga som existerar som Na2, är 154 pm. Kaliums metalliska radie är 231 pm medan dess kovalenta radie är 203 pm.

Läs om metalliska och icke-metalliska karaktärer här.

Atomradiernas variation i det periodiska systemet

Variation inom en period

• Den kovalenta och Van der Waals-radien minskar med en ökning av atomnumret när vi rör oss från vänster till höger i en period. Alkalimetallerna längst till vänster i det periodiska systemet har den största storleken inom en period. Halogenerna längst till höger i det periodiska systemet har den minsta storleken. Kväve har den minsta atomstorleken. Efter kväve ökar atomstorleken för syre och minskar sedan för fluor. Atomstorleken hos inerta gaser är större än hos de föregående halogenerna.
• När vi rör oss från vänster till höger i en period ökar kärnladdningen med 1 enhet i varje efterföljande grundämne medan antalet skal förblir detsamma. Denna ökade kärnladdning drar elektronerna i alla skal närmare kärnan. Detta gör varje enskilt skal mindre och mindre. Detta resulterar i en minskning av atomradien när vi rör oss från vänster till höger i en period.
• Atomradien ökar abrupt när vi rör oss från halogenerna till den inerta gasen. Detta beror på att de inerta gaserna har helt fyllda orbitaler. Därför är interelektroniken maximal. Vi uttrycker atomstorleken i termer av Van der Waals radie eftersom de inte bildar kovalenta bindningar. Van der Waals-radien är större än den kovalenta radien. Därför är atomstorleken hos en inert gas i en period mycket större än hos föregående halogen

Variation inom en grupp

Atomradierna hos grundämnena ökar med en ökning av atomnumret från toppen till botten i en grupp. När vi rör oss nedåt i gruppen ökar det huvudsakliga kvantantalet. Ett nytt energiskal läggs till vid varje efterföljande grundämne. Valenselektronerna ligger allt längre bort från kärnan. Som ett resultat av detta minskar kärnans dragningskraft på elektronen. Därför ökar atomradien.

Ett löst exempel för dig

Q: Varför är Van der Waals-radien alltid större än den kovalenta radien?

Ans: Van der Waals attraktionskrafter är svaga. Därför är avståndet mellan atomerna när det gäller atomer som hålls av Van der Waals krafter mycket större än avståndet mellan kovalent bundna atomer. Eftersom en kovalent bindning bildas genom överlappning av två halvfyllda atomorbitaler blir en del av elektronmolnet gemensamt. Därför är kovalenta radier alltid mindre än van der Waal-radien.