Il raggio atomico

Il raggio atomico è definito come la metà della distanza tra due nuclei di atomi uguali a contatto l’uno con l’altro. Il suo valore viene espresso in picometro, il quale corrisponde a 10-12 metri.

Il raggio atomico rappresenta idealmente anche la distanza tra il nucleo di un atomo e l’ultimo strato del livello energetico più esterno e aumenta quando un elettrone occupa un livello di energia più alto ma tende a ridursi man mano che aumentano i protoni nel nucleo.

I valori dei raggi atomici non appaiono nella tavola periodica degli elementi ma è possibile capirne l’andamento. Infatti, ogni riga chiamata periodo corrisponde ad un livello energetico. Gli elementi sono inoltre ordinati in base al loro numero atomico, cioè il numero dei protoni, in maniera crescente.

raggio atomico nella tavola periodica
Il raggio atomico tende ad aumentare nella tavola periodica andando dal basso verso l’alto e da destra verso sinistra

Possiamo notare che gli atomi che hanno gli elettroni nel livello energetico più alto hanno il raggio atomico maggiore; tuttavia, esso diminuisce per gli elementi dello stesso periodo. Questo succede perché aumentando il numero dei protoni aumenta anche la carica positiva e la forza di attrazione sui singoli elettroni. Proprio come dice la legge di Coulomb, la forza di attrazione aumenta con l’aumentare di una delle due cariche elettriche e questo aumento riduce drasticamente la distanza tra le due cariche.

Formula della legge di Coulomb
Formula della legge di Coulomb

A motivo di quanto detto, ci vuole molta più energia per togliere un elettrone agli atomi che finiscono i vari periodi rispetto a quelli iniziali. Questo perché la forza di attrazione del nucleo è più forte. Questi sono anche in grado di attrarre a sé altri elettroni con più facilità e con minore sforzo. Questa proprietà viene chiamata elettronegatività. Segue una tabella con i valori dei raggi atomici di alcuni elementi:

Idrogeno (H)37 pm
Elio (He)50 pm
Litio (Li)152 pm
Carbonio (C)77 pm
Neon (Ne)70 pm
Sodio (Na)186 pm
Silicio (Si)117 pm
Argon (Ar)94 pm