مقایسه شعاع اتمی گازهای نجیب در دوره با هالوژن ها

شعاع‌های واندروالس نمایانگر کوتاه‌ترین فاصله ممکن بین اتم‌هایی است که بین آنها پیوند شیمیایی وجود ندارد. این فاصله مقداری است که در آن، نیروهای جاذبه ضعیف بین اتم‌ها، با نیروی دافعه بین پوسته‌های الکترونی، به تعادل رسیده‌اند.در ایده ال ترین حالت شعاع واندروالسی عبارتست از نصف فاصله میان هسته دو اتم یکسان که بر یکدیگر مماس می باشند.

در حالیکه شعاع کوالانسی یا شعاع اتمی نصف فاصله میان هسته دو اتم یکسان است که با هم پیوند کوالانسی داده اند.

در مورد گازهای نجیب شعاع واندروالسی مطرح می شود. چون این عناصر در یوند شرکت نمی کنند شعاع کوالانسی برای ان ها معنی ندارد .در حقیقت در مورد گازهای نجیب هلیم ، نئوم و آرگون فقط شعاع واندر والسی این عناصررا داریم بنابر در رسم نمودار های شعاع اتمی در یک دوره  گازهای نجیب را وارد نمی کنند.

 البته برای کریپتون و زنون که پیوند کوالانسی تشکیل می دهد چون در این پیوندها تحت شرایط محیط نیست وشرایط تحمیلی از قبیل دما وفشار و... است اثرات تشکیل پیوند وهمپوشانی مشاهده می شود  نه اینکه پیوند تشکیل شده  پایدار باشد . بنابراین مقایسه شعاع اتمی در این حالت با پیوندهای معمولی صحیح نیست.

 شعاع اتمی عناصر در پیوندها تحت تاثیر شرایط آزمایش قرارمی گیرد و تابع محیط شیمیایی اطراف اتم است وثابت نیست همانطوریکه قبلا گفته شد الکترونگاتیوی عناصر هم چنین وضعیتی دارد و قابت نیست .

 در کتاب هم گفته شده که تعیین شعاع اتمی مشکل است و تحت شرایطی از جمله قطبیت، ساختار شیمیایی و حالت فیزیکی از ترکیبی با ترکیب دیگر متفاوت است.

حال پرسشی که مطرح است اینست که اندازه اتم در یک دوره از چپ به راست چگونه تغییر میکند؟

با توجه به ثابت بودن تعداد لایه ها در یک دوره و افزایش عدد اتمی ودر نتیجه افزایش بار موثر هسته طبیعتاً اگر شعاع قابل اندازه گیری باشد شعاع گاز نجیب کمتر از هالوژنها است  که از برون یابی روی نمودار هم همین نتیجه حاصل می شود. ودر اغلب نمودارهای برون یابی شده شعاع کوالانسی هلیم از هیدروژن کوچکتر  داده اند.

از طرفی شعاع واندروالسی هر اتمی از شعاع کوالانسی خودش بزرگتر است در اینصورت آنچه جالب توجه است اینست که شعاع واندروالسی هلیم از هیدروژن بزرگتر است چرا؟ علت اینست که وقتی شعاع واندروالسی هیدروژن را اندازه میگیریم از گاز هیدروژن که دو اتمی است استفاده می کنیم در نتیجه تاثیر جاذبه هسته هیدروژن روی الکترونهای مشترک پیوندی قدری از دافعه آنها به هنگام مماس شدن دو مولکول هیدروژن می کاهد و شعاع واندروالسی هیدروژن از شعاع واندروالسی هلیم که چنین پیوندی نمی دهد کوچکتر نشان میدهد.از اینرو حتی انتظار اینست که شعاع واندروالسی گازهای نجیب از شعاع واندروالسی هالوزنها در مولکول دو اتمی آنها بزرگتر باشد.نتایج تجربی در کتب مرجع این گفته را تایید می کند.

برای دیدن مقادیر شعاع اتمی اتم ها  اینجا کلیک کنید.