À medida que o número atômico aumenta (da esquerda para a direita) em um mesmo período, o raio atômico diminui. Isto acontece porque, à medida que aumenta o número de prótons (carga
nuclear), aumenta também a atração sobre os elétrons. Assim, diminui-se o tamanho dos átomos. À medida que o número atômico aumenta (da esquerda para a direita) em um mesmo período, o raio atômico
diminui. Isto acontece porque, à medida que aumenta o número de prótons (carga nuclear), aumenta também a atração sobre os elétrons. Assim, diminui-se o tamanho dos átomos.
O raio atômico dos elementos é uma propriedade periódica que determina o raio de um átomo, que varia dependendo da posição do elemento na Tabela Periódica.
Assim, eles podem aumentar ou diminuir conforme o número atômico (Z), que corresponde ao número de prótons presentes no núcleo dos átomos.
O raio atômico corresponde à metade da distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos, expresso como:
Onde:
r é o raio,
d é a distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos, do mesmo elemento.
Geralmente o raio atômico é medido em picômetros (pm), submúltiplo do metro (1 picômetro = ). Note que quando a referência não é um átomo, mas um íon, o raio encontrado é o raio iônico.
Variação do Raio Atômico
Na tabela periódica o crescimento do raio atômico pode ser observado na figura a seguir:
Sendo assim, na vertical (famílias ou grupos) o raio atômico aumenta de cima para baixo. Já na horizontal (períodos), eles aumentam da direita para esquerda.
Veja a variação inversa em Eletronegatividade.
Leia também: Propriedades Periódicas e Tabela Periódica.
O raio atômico é uma propriedade periódica e pode ser definido como a metade da distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos de um mesmo elemento.
Medir o tamanho de um átomo é algo muito difícil porque a sua eletrosfera (região onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo) não possui um limite específico. Por isso, a forma mais comum é por meio do raio atômico, em que se considera o átomo como se ele fosse uma esfera (modelo atômico de Dalton).
Lembre-se de que, na Matemática, ao estudar sobre esferas, você aprendeu o que era raio e diâmetro. O raio é a distância compreendida entre o centro e a extremidade da circunferência e é a metade do diâmetro da circunferência, como mostrado a seguir:
Diâmetro e raio de uma
circunferência
Algo similar aplica-se ao conceito de raio atômico. Consideram-se dois átomos de um mesmo elemento químico como esferas que devem estar o mais próximo possível um do outro, sem estarem ligados quimicamente. O raio atômico (r) é a metade da distância (d) entre os dois núcleos desses átomos vizinhos.
O raio atômico (r) é a metade da distância (d) entre dois núcleos de átomos vizinhos
Para conseguir essa medida, usa-se a técnica de difração por raios X. Nela, esses raios atravessam uma amostra de um material sólido de um único elemento químico (como um pedaço de ferro, pois ele é sólido e é formado somente por átomos de ferro), e os átomos ou íons que constituem esse material provocam um desvio na trajetória dos raios X. Depois os raios X incidem sobre uma chapa fotográfica e registram a posição dos núcleos dos átomos no material e a distância entre eles. Assim, basta dividir esse valor por dois para obter o raio atômico, que, em geral, é medido em nanômetros (1 nanômetro é igual à bilionésima parte de um metro (10-9 m)).
O raio atômico é uma propriedade periódica porque ele varia periodicamente em função dos números atômicos. Podemos dizer que, na tabela periódica, o raio atômico dos elementos cresce de cima para baixo e da direita para a esquerda:
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Sentido do crescimento do raio atômico na tabela periódica
Para entender porque o aumento do raio atômico segue essa ordem periódica, considere separadamente os elementos de uma mesma família e de um mesmo período:
* Elementos de uma mesma família: De cima para baixo vai aumentando o número de camadas eletrônicas. Por exemplo, na família 1, o hidrogênio possui uma camada, o lítio possui duas camadas, o sódio possui três camadas e assim sucessivamente. Nesse sentido, aumenta também o número atômico e, por isso, o raio do átomo também aumenta.
Crescimento do raio atômico em uma mesma família: de cima para baixo
* Elementos de um mesmo período: Da esquerda para a direita a quantidade de elétrons na camada de valência (camada mais externa ao núcleo) vai aumentando e todos possuem a mesma quantidade de camadas. Por exemplo, o potássio (K) possui quatro camadas eletrônicas e dezenove elétrons, o cálcio (Ca) possui também quatro camadas eletrônicas, mas apresenta vinte elétrons, o escândio (Sc) também possui quatro camadas eletrônicas, mas possui 21 elétrons, e assim por diante. Quando a quantidade de elétrons aumenta, a sua atração pelo núcleo, que é positivo, também aumenta. Assim, nesse sentido, em razão da atração entre o núcleo e a camada de valência, há uma contração do átomo, o que causa a diminuição do raio atômico. É por isso que o átomo cresce no sentido contrário: da direita para a esquerda.
Crescimento do raio atômico em um mesmo período: da direita para a
esquerda
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça