Tren: jari-jari atom

Jari-jari atom sesium sekitar dua setengah kali jari-jari atom fluorin: 343 pm berbanding 135 pm menurut PubChem.

Atom tidak punya tepi yang tegas, karena elektronnya makin tipis sedikit demi sedikit seperti kabut. Kimiawan tetap butuh ukuran, jadi mereka mendefinisikannya dari seberapa dekat atom bisa saling mendekat. Model ini memakai jari-jari van der Waals dari PubChem: setengah jarak antara dua atom yang bersentuhan tanpa berikatan. Nyalakan "Tinggi: Jari-jari atom" dan tabel berubah menjadi bentang alam. Punggungan tertinggi ada di paling kiri bawah, dan dataran terendah ada di kanan atas.

Ke bawah dalam golongan: makin besar

Ke bawah dalam satu golongan, setiap unsur punya satu kulit elektron lebih banyak daripada unsur di atasnya. Kulit baru berada lebih jauh dari inti, sehingga atom makin besar. Di golongan 1 nilai PubChem naik dari litium 182 pm ke natrium 227 pm, kalium 275 pm, dan sesium 343 pm. Satu pikometer adalah sepertriliun meter, jadi jari-jari sesium, atom stabil terbesar, pun hanya sekitar sepertiga nanometer.

Ke kanan dalam periode: makin kecil

Yang satu ini mengejutkan banyak orang. Bergerak dari kiri ke kanan dalam satu periode, setiap atom punya lebih banyak proton dan elektron daripada atom sebelumnya, tetapi atomnya justru makin kecil. Sebabnya, elektron baru semuanya masuk ke kulit terluar yang sama, sementara muatan positif inti bertambah. Elektron dalam kulit yang sama tidak pandai melindungi satu sama lain dari inti, sehingga elektron terluar merasakan tarikan yang makin kuat dan tertarik makin dekat. Di periode 2 jari-jari turun dari litium 182 pm ke fluorin 135 pm.

Tarikan yang benar-benar dirasakan elektron terluar disebut muatan inti efektif. Nilainya adalah muatan inti dikurangi bagian yang diimbangi oleh elektron dalam. Ke kanan dalam periode, muatan ini naik terus. Ke bawah dalam golongan, perubahannya jauh lebih kecil, karena proton tambahan diimbangi oleh lapisan elektron pelindung tambahan, dan pengaruh jaraklah yang menang.

Membaca model dengan jujur

Data nyata lebih bergelombang daripada aturan buku pelajaran. Jari-jari van der Waals gas mulia lebih besar daripada tetangganya, karena diukur sebagai atom yang bersentuhan tetapi tidak pernah berikatan, sedangkan sebagian jari-jari lain dalam tabel yang sama berasal dari kristal yang berikatan. Logam transisi hanya sedikit berubah di sepanjang blok d. Tren paling kuat terlihat di blok s dan p. Ubin unsur sintetis terberat tetap abu-abu dan datar, karena belum ada yang mengukur ukurannya.

Ukuran penting dalam kimia. Atom besar memegang elektron terluarnya dengan longgar, jadi atom logam besar seperti sesium mudah melepaskannya. Atom kecil seperti fluorin memegang elektronnya erat-erat dan juga menarik elektron atom lain. Jari-jari adalah tren pertama, dan unit berikutnya tentang keelektronegatifan berangkat dari sini.

Ukuran atom berubah saat menjadi ion. Atom natrium yang melepas satu elektron terluarnya juga kehilangan seluruh kulit ketiganya, jadi ion Na⁺ jauh lebih kecil daripada atomnya: jari-jari ionnya sekitar 102 pm. Atom klorin yang menerima satu elektron menambah tolakan antarelektron di kulit yang sama, dan ion Cl⁻ membengkak menjadi sekitar 181 pm. Kedua angka ini menentukan jarak dalam kristal garam, yang bisa kamu lihat di model molekul pada kursus ikatan.