Sind Atome alle gleich groß?

3 Antworten

Elektronen stoßen einander aber durch die Ladung (und den Spin) ab. Daher brauchen mehr Elektronen mehr Platz, damit sie sich besser ausweichen können.

Also würde man naïv erwarten, daß die Atome mit der Kernladungszahl immer größer werden. Das stimmt aber nur für große Sprünge zwischen den Perioden (Li<Na<K<…), denn innerhalb der Perioden ist es komplizierter (Unterschalen, Spinkopplung, Abschir­mung), und das fürhrt dazu, daß der Atomradius des Atoms Z+1 fast immer kleiner ist als der von Z.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

santid83 
Beitragsersteller
 30.12.2018, 11:33

meintest du in deinem letzten Satz nicht eigentlich "größer"?

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indiachinacook  30.12.2018, 14:50
@santid83

Nein, da habe ich mich nicht verschrieben: Na>Mg>Al>Si…>Ar≪K>Ca…

Die Atomradien sinken also innerhalb der Periode meist langsam ab und machen mit Beginn der nächsten Periode einen Riesensprung zu größeren Werten, sinken wieder ab usw. Siehst Du z.B. auf dieser Graphik: https://socratic.org/questions/56bac0a011ef6b646160b536

Da es verschiedene Möglichkeiten gibt, Atomradien zu definieren, kann es zu kleinen Abweichungen von dieser Regel kommen.

Der dominierende Effekt ist dabei die Abschirmung: Elektronen derselben Schale schirmen einander nicht stark ab. Wenn Du also zu einem Natrium-Atom ein Proton in den Kern schiebst und ein zusätzliches Elektron in die Schale, dann spüren alle Valenzelektronen eine erhöhte Kernanziehung, und das entstandene Mg-Atom ist daher etwas kleiner als das Na-Atom war.

Wenn Du aber zu einem Na-Atom zehn Protonen und zehn Elektronen hinzufügst (zum K-Atom), dann öffnest Du eine neue Schale. Das Valenzelektron kriegt von der höheren Kernladung durch die Abschirmung der drunterliegenden Elektronen nicht viel mit, wird aber von denen nach außen gedrückt. Daher ist K viel größer als Na.

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Weder der Atomkern noch die Atomhülle sind gleich groß

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physikstudium