Le rayon atomique de Sc est $ \ pu {162pm} $, Ti est $ \ pu {147pm } $, $ \ ce {Fe} $ est $ \ pu {126pm} $, et celui de $ \ ce {Co} $ est $ \ pu {125pm} $.
La configuration électronique de $ \ ce {Fe} $ est $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6 4s ^ 2} $, et celui de $ \ ce {Co} $ est $ \ ce {[Ar] 3d ^ 7 4s ^ 2} $. La différence de numéro atomique, et donc la différence de nombre délectrons 3d, est de 1. Donc, en raison du blindage, le supplément est « annulé » et ils ont presque les mêmes rayons.
La différence en nombre atomique et en nombre délectrons 3d entre $ \ ce {Sc} $ et $ \ ce {Ti} $ est également le même – 1.
Donc, je veux savoir pourquoi il y a une différence considérable entre les rayons de Sc et Ti mais pas entre les rayons de Fe et Co.
Réponse
Il existe différentes notions de rayon atomique ; celui que vous utilisez semble être le rayon métallique, soit la moitié de la distance entre les plus proches voisins du métal. Cette notion est très sensible au nombre délectrons par atome impliqués dans la liaison. Le scandium na que 3 électrons de valence, tandis que $ \ ce {Ti} $ en a 4. Ceux-ci participent tous, dans une certaine mesure, à la « soupe aux électrons » qui maintient les métaux ensemble. Je nai pas été en mesure de déterminer exactement dans quelle mesure, mais il est juste de dire cependant que les 4 électrons de valence de Ti lient les noyaux ensemble beaucoup plus étroitement que les 3 de $ \ ce {Sc} $. En conséquence, les atomes $ \ ce {Ti} $ se rapprochent considérablement (une situation analogue est la rayon covalent de $ \ ce {F2} $, denviron $ \ pu {70 pm} $, contre celui de $ \ ce {O2} $, denviron $ \ pu {60 pm} $; bien que le rayon covalent ait tendance à diminue sur une période, il passe de $ \ ce {O} $ à $ \ ce {F} $ car $ \ ce {F2} $ a une liaison simple tandis que $ \ ce {O2} $ en a une double.)
Au fur et à mesure que vous progressez le long des métaux de transition, le deloc alisation des électrons d dans le métal diminue. Autrement dit, bien quil y ait plus délectrons d dans $ \ ce {Co} $ que dans $ \ ce {Fe} $, leur efficacité à lier les atomes ensemble nest pas vraiment plus grande. En conséquence, la distance entre voisins (doù le rayon métallique) est le même pour les deux.
Réponse
La série que vous avez citée appartient au rayon dit « métallique », et cela dépend de la structure cristalline de lélément, qui change à travers la ligne. En bref, vous avez cité des séries, qui ne sont pas adaptées à la prise en compte des tendances isolées.
Il existe en effet plusieurs types de rayons atomiques (covalent avec une valeur différente pour des liaisons dordre différent, des rayons de van-der-waals et un rayon de coupure qui laisse une certaine densité électronique à lintérieur de latome). Lorsque lon compare les rayons atomiques dans un environnement comparable, deux tendances principales sont observables: la croissance de latome taille vers le bas de la colonne dans le tableau périodique parce que plus de coquilles électroniques sont emballées dans le même atome, et la contraction des atomes vers la fin de la ligne. Cest un peu plus délicat à expliquer. Essentiellement, la coque électronique interne terminée isole les enveloppes externes du noyau, réduisant la charge effective du noyau que la coque externe «ressent». Étant donné que, au début de la rangée, les électrons externes ressentent une charge efficace de 1 autour de la coque déjà assez grande terminée, tandis quà la fin les électrons externes ressentent une charge efficace de 8 autour de la coque interne compactée. Ceci est encore compliqué par le statut «mixte» des électrons d, qui sont isolés du noyau par des coques internes beaucoup plus efficacement que les électrons p et surtout s, ils sont donc actifs en valence dans les éléments de transition, mais inactifs en valence dans éléments p.