الحجم الذري

الحجم الذري هو معدل البعد بين إلكترونات المستوى الأخير عن النواة، علماً بأن الحجم الذري يتأثر بأنواع الروابط بين ذرات العنصر.

العوامل التي يعتمد عليها حجم الذرة

• عدد الكم الرئيس (n): تعتبر العلاقة طردية بين معدل بعد الإلكترون عن النواة وعدد الكم الرئيس(n).

• شحنة النواة الفعالة: وهي عبارة عن شحنة النواة الفعلية التي يشعر بها إلكترون ما في تلك الذرة، شحنة النواة الفعالة تكون أقل من شحنة النواة الموجبة للذرة. يعود ذلك إلى وجود الإلكترونات الموجودة في المستويات الداخلية، والتي تحجب شحنة النواة عن الإلكترونات الخارجية، تسمى الإلكترونات الداخلية بمعامل الحجب أو الإلكترونات الحاجبة، بحيث تتغير شحنة النواة الفعالة في الدورة.

حيث تزداد من اليسار إلى اليمين بزيادة العدد الذري، وتبقى شحنة النواة الفعالة ثابتة في نفس المجموعة، على الرغم من الزيادة في عدد البروتونات من أعلى إلى أسفل، لأن ذلك يقابله زيادة مماثله في الإلكترونات الداخلية فتلغي بعضها بعضاً، بحيث تكون العلاقة طردية بين شحنة النواة الفعالة وقوة انجذاب الإلكترونات الخارجية للنواة.

علاقة الحجم الذري بالترتيب الدوري

• في الدورة الواحدة من اليسار إلى اليمين يقل الحجم الذري بتأثير شحنة النواة الفعالة، والتي تزداد بزيادة العدد الذري فتزداد قوة جذب النواة للإلكترونات الخارجية فتقترب من النواة مما يقلل نصف القطر والحجم الذري.

• في المجموعة الواحدة من أعلى إلى أسفل يزداد الحجم الذري بسبب زيادة عدد الكم الرئيس، وبالتالي يزداد عدد المدارات فتبتعد الإلكترونات عن النواة ويقل جذبها لها فيزداد حجم الذرة.

ولا تؤثر شحنة النواة الفعالة على عملية الجذب بالنسبة لعناصر المجموعة لأنها تبقى ثابتة تقريباً، حيث يقابل زيادة عدد البروتونات زيادة في عدد إلكترونات المستويات الداخلية التي تحجب النواة عن جذب الإلكترونات الخارجية، بحيث الذرة التي لها أكبر حجم ذري هي السيزيوم ، وأقل حجم ذري هي الهيليوم .

أمثلة على الحجم الذري

مثال (1): بالاعتماد على موقع العناصر الآتية في الجدول الدوري، رتب تصاعدي العناصر التالية حسب حجمها:

1- (، ، ، ).

2- (، ، ، ).

الحل: في العناصر التالية ( ، ، ، )، تقع هذه العناصر في نفس الدورة حيث يقل الحجم من اليسار إلى اليمين بزيادة العدد الذري، فيكون ترتيبها: <<<. بينما في العناصر في الحالة الثانية (، ، ، ) تقع هذه العناصر في نفس المجموعة حيث يزداد الحجم من أعلى إلى أسفل، فيكون ترتيبها: << < .