Raios atômicos de Sc, Ti, Fe e Co

Existem diferentes noções de raio atômico ; aquele que você está usando parece ser o raio metálico, que é a metade da distância entre os vizinhos mais próximos no metal. Essa noção é muito sensível ao número de elétrons por átomo envolvidos na ligação. O escândio tem apenas 3 elétrons de valência, enquanto $ \ ce {Ti} $ tem 4. Todos eles participam, em certa medida, da “sopa de elétrons” que mantém os metais unidos. Não fui capaz de descobrir exatamente em que medida, mas é justo dizer que que os 4 elétrons de valência de Ti ligam os núcleos significativamente mais fortemente do que os 3 de $ \ ce {Sc} $. Como resultado, os átomos de $ \ ce {Ti} $ ficam significativamente mais próximos. (Uma situação análoga é o raio covalente de $ \ ce {F2} $, de cerca de $ \ pu {70 pm} $, contra aquele de $ \ ce {O2} $, de cerca de $ \ pu {60 pm} $; embora o raio covalente tenda a diminuir ao longo de um período, ele cresce de $ \ ce {O} $ para $ \ ce {F} $ porque $ \ ce {F2} $ tem um título simples enquanto $ \ ce {O2} $ tem um duplo.)

Conforme você avança ao longo dos metais de transição, o deloc alização de elétrons d no metal diminui. Ou seja, embora haja mais elétrons d em $ \ ce {Co} $ do que em $ \ ce {Fe} $, sua eficácia na ligação de átomos não é realmente maior. Como resultado, a distância entre vizinhos (daí o raio metálico) é o mesmo para ambos.

A série que você citou pertence ao conhecido raio “metálico”, e depende da estrutura cristalina do elemento, que muda ao longo da linha. Em suma, você citou séries, que não são adequadas para consideração de tendências isoladas.

Existem, de fato, vários tipos de raios atômicos (covalente com valur diferente para ligações de ordem diferente, raios de van-der-waals e raio de corte que deixa alguma quantidade de densidade eletrônica dentro do átomo). Ao comparar os raios atômicos em ambientes comparáveis, duas tendências principais são observáveis: crescimento do atômico dimensione a coluna na tabela periódica porque mais conchas eletrônicas são compactadas no mesmo átomo, e a contração dos átomos se aproxima do final da linha. Isso é um pouco mais complicado de explicar. Essencialmente, a camada eletrônica interna completa isola as camadas externas do núcleo, reduzindo a carga efetiva do núcleo que a camada externa “sente”. Dado isso, no início da linha, os elétrons externos sentem uma carga efetiva de 1 em torno da camada já completada, enquanto no final os elétrons externos sentem uma carga efetiva de 8 em torno da camada interna compactada. Isso é ainda mais complicado pelo status “misto” dos elétrons-d, que são isolados do núcleo por camadas internas muito mais efetivamente do que os elétrons-p e especialmente os s, de modo que são valência-ativos em elementos de transição, mas valência-inativos em elementos p.