Raza atomică a Sc este $ \ pu {162pm} $, Ti este $ \ pu {147pm } $, $ \ ce {Fe} $ este $ \ pu {126pm} $, iar cea a $ \ ce {Co} $ este $ \ pu {125pm} $.
Configurația electronică a $ \ ce {Fe} $ este $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6 4s ^ 2} $, iar cel al $ \ ce {Co} $ este $ \ ce {[Ar] 3d ^ 7 4s ^ 2} $. Diferența în numărul atomic și, prin urmare, diferența în numărul de electroni 3d, este 1. Deci, datorită screening-ului, taxa suplimentară este „anulată” și au aproape aceleași raze.
Diferența în număr atomic și număr de electroni 3d între $ \ ce {Sc} $ și $ \ ce {Ti} $ este, de asemenea, același – 1.
Deci, vreau să știu de ce există o diferență considerabilă între razele Sc și Ti, dar nu între razele Fe și Co.
Răspuns
Există noțiuni diferite de rază atomică ; cea pe care o folosești pare să fie raza metalică, care este la jumătatea distanței dintre cei mai apropiați vecini din metal. Această noțiune este foarte sensibilă la numărul de electroni per atom implicați în legătură. Scandiul are doar 3 electroni de valență, în timp ce $ \ ce {Ti} $ are 4. Toate acestea participă, într-o oarecare măsură, la „supa de electroni” care ține metalele laolaltă. Nu am reușit să-mi dau seama exact în ce măsură, dar este corect să spunem totuși că cei 4 electroni de valență ai Ti leagă nucleele împreună mult mai strâns decât cei 3 din $ \ ce {Sc} $. Ca urmare, atomii $ \ ce {Ti} $ se apropie semnificativ. (O situație similară este raza covalentă de $ \ ce {F2} $, de aproximativ $ \ pu {70 pm} $, comparativ cu cea de $ \ ce {O2} $, de aproximativ $ \ pu {60 pm} $; deși raza covalentă tinde să scade într-o perioadă, crește de la $ \ ce {O} $ la $ \ ce {F} $ deoarece $ \ ce {F2} $ are o singură obligațiune, în timp ce $ \ ce {O2} $ are o dublă.)
Pe măsură ce progresați mai departe de-a lungul metalelor de tranziție, delocul alizarea electronilor din metal coboară. Adică, deși există mai mulți d electroni în $ \ ce {Co} $ decât în $ \ ce {Fe} $, eficacitatea lor în legarea atomilor împreună nu este cu adevărat mai mare. Ca rezultat, distanța dintre vecini (deci raza metalică) este aceeași pentru ambele.
Răspuns
Seria pe care ați citat-o aparține unei raze așa cunoscute „metalice”, și depinde de structura cristalină a elementului, care se schimbă pe rând. Pe scurt, ați citat seriile, care nu sunt potrivite pentru luarea în considerare a tendințelor izolate.
Există, într-adevăr, mai multe tipuri de raze atomice (covalent cu valoare diferită pentru legături de ordin diferit, raze van-der-waals și rază de tăiere care lasă o cantitate de densitate electronică în interiorul atomului). Când se compară razele atomice într-un mediu comparabil, sunt observabile două tendințe principale: creșterea atomului reduceți coloana în tabelul periodic, deoarece mai multe cochilii electronice sunt împachetate în același atom și contracția atomilor spre sfârșitul rândului. Acest lucru este puțin mai complicat de explicat. În esență, carcasa electronică interioară completă izolează carcasele exterioare de nucleu, reducând sarcina efectivă a nucleului pe care carcasa exterioară o „simte”. Având în vedere că, la începutul rândului, electronii externi simt o încărcare efectivă de 1 în jurul învelișului complet destul de mare, în timp ce la sfârșit electronii externi simt o încărcare efectivă de 8 în jurul învelișului interior compactat. Acest lucru este complicat și mai mult de starea „mixtă” a electronilor d, care sunt izolați de nucleu de cochilii interioare mult mai eficient decât electronii p- și mai ales s-, deci sunt valenți activi în elementele de tranziție, dar valență-inactive în p-elemente.