Atom Yarıçapı

• Aynı cins iki atomun atom çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır.

(pm = pikometre birimidir. 1 pm = 10⁻¹² cm’dir.)

• Atom yarıçapı yörünge sayısı ile doğru orantılıdır. Yörünge sayısı arttıkça atom yarıçapı artar.

  Örnek:
  $^6C \rightarrow 1s^2 2s^2 2p^2$
  $^{14}Si \rightarrow 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$
  Si atomunun yörünge sayısı fazla olduğu için yarıçapı daha büyüktür.

• Yörünge sayısı aynı olan atomlarda yarıçap, proton sayısı ile ters orantılıdır.
• Proton sayısı büyük olan atomun yarıçapı küçüktür.
• Proton sayısı arttığında çekirdeğin çekim gücü artar ve en dış katmandaki elektronlara uygulanan çekim gücü de artmış olur. Bu durumda yarıçap küçülür.

  Örnek:
  $^{11}Na$ ve $^{17}Cl$ atomlarının yarıçaplarını kıyaslayalım:
  $^{11}Na: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$
  $^{17}Cl: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$
  Yarıçap: $Na > Cl$
  

• Yörünge sayıları eşit olduğu için proton sayısı büyük olan atomun yarıçapı daha küçük olur.
• Periyodik sistemde soldan sağa doğru gidildikçe atom yarıçapı azalır. Yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artar.

NOT
Bir atom elektron aldığında yarıçapı artar. Elektron verdiğinde ise yarıçapı azalır.

• Elektron sayısı aynı olan taneciklerde, en fazla elektron alan taneciğin yarıçapı daha büyüktür.

  Örnek:
  $N^{3-}$ ve $Mg^{2+}$ taneciklerinin yarıçaplarını kıyaslayalım:
  $N^{3-}: e^- = 10$
  $Mg^{2+}: e^- = 10$
  Yarıçap: $N^{3-} > Mg^{2+}$
  

Çözümlü Örnek

Z, K ve G elementleri için,

• A grubu elementleridir.
• Atom yarıçapları sırasıyla 88 pm, 104 pm, 64 pm’dir.

Buna göre Z, K ve G elementlerinin periyodik sistemdeki yerleri, aşağıdakilerden hangisi olabilir?

Çözüm:
Elementlerin atom yarıçapları arasındaki ilişki $K > Z > G$ şeklinde olmalıdır. Soldan sağa doğru gidildikçe yarıçap azalırken, yukarıdan aşağıya doğru inildikçe artar. 1. ve 2. sütundaki konumlar $K > Z > G$ sıralamasına uymaktadır.

Atom yarıçapı, bir atomun büyüklüğünü tanımlayan önemli bir kimyasal özelliktir. Atom yarıçapı, çekirdek ile en dıştaki elektronlar arasındaki ortalama mesafe olarak tanımlanır. Atom yarıçapı, periyodik tablo boyunca belirli bir düzen içinde değişir ve elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkiler. Bu makalede, atom yarıçapının tanımı, nasıl ölçüldüğü ve periyodik tablodaki trendleri ele alınacaktır.

Atom Yarıçapının Tanımı ve Ölçümü

Atom yarıçapı, bir atomun çekirdeği ile en dıştaki elektronlar arasındaki ortalama mesafedir. Bu ölçüm, atomun boyutunu anlamada kullanılır. Atom yarıçapı farklı yöntemlerle ölçülebilir:

• Kovalent Yarıçap: Bir kovalent bağdaki iki atom arasındaki mesafenin yarısıdır. Kovalent yarıçap, iki atom arasında bir kovalent bağ oluştuğunda ölçülür.
• Van der Waals Yarıçapı: Bir atomun başka bir atomla van der Waals kuvvetleriyle etkileştiğinde, çekirdekler arasındaki mesafenin yarısıdır.
• Metalik Yarıçap: Bir metalin kristal yapısında, komşu atomlar arasındaki mesafenin yarısıdır.

Periyodik Tabloda Atom Yarıçapı Trendleri

Atom yarıçapı, periyodik tablo boyunca belirli bir düzen içinde değişir. Bu değişimler, atom yarıçapı trendleri olarak adlandırılır:

1. Periyot Boyunca Atom Yarıçapı:
   • Periyodik tablonun solundan sağına doğru gidildikçe atom yarıçapı azalır. Bunun nedeni, atom numarası arttıkça çekirdekteki proton sayısının artması ve çekirdeğin elektronları daha güçlü çekmesidir.
   • Örneğin, lityum (Li) ve flor (F) aynı periyotta yer alır, ancak flor atomunun yarıçapı, lityum atomunun yarıçapından daha küçüktür.
2. Grup Boyunca Atom Yarıçapı:
   • Periyodik tablonun yukarısından aşağısına doğru gidildikçe atom yarıçapı artar. Bunun nedeni, her bir alt grupta yeni bir enerji seviyesinin eklenmesi ve elektronların çekirdekten daha uzak bir mesafede yerleşmesidir.
   • Örneğin, flor (F) ve iyot (I) aynı grupta yer alır, ancak iyot atomunun yarıçapı, flor atomunun yarıçapından daha büyüktür.

Atom Yarıçapını Etkileyen Faktörler

Atom yarıçapını etkileyen birkaç faktör vardır:

• Çekirdek Yükü: Çekirdekteki proton sayısının artması, çekirdek yükünü artırır ve elektronları çekirdek yönünde çeker, bu da atom yarıçapını küçültür.
• Elektron Elektron İtmesi: Aynı enerji seviyesindeki elektronlar arasında itme kuvvetleri bulunur. Bu itme kuvvetleri, elektronların birbirinden uzaklaşmasına ve atom yarıçapının büyümesine neden olabilir.
• Elektron Katmanları: Daha fazla elektron katmanı olan atomlar, daha büyük atom yarıçapına sahiptir. Her yeni enerji seviyesi, atom yarıçapını artırır.

Atom Yarıçapının Önemi

• Periyodik Özellikler: Atom yarıçapı, bir elementin diğer elementlerle nasıl etkileşime gireceğini belirleyen önemli bir faktördür.
• Kimyasal Bağlar: Atom yarıçapları, farklı atomlar arasındaki bağ uzunluklarını ve bağ açılarını etkiler.
• Fiziksel Özellikler: Atom yarıçapı, bir maddenin erime noktası, kaynama noktası, yoğunluk gibi fiziksel özelliklerini belirlemede önemli bir rol oynar.

Atom yarıçapı, bir atomun boyutunu ve kimyasal özelliklerini anlamada önemli bir rol oynar. Periyodik tablodaki trendler, atom yarıçapının periyot boyunca azaldığını ve grup boyunca arttığını gösterir. Atom yarıçapını etkileyen faktörler arasında çekirdek yükü, elektron elektron itmesi ve elektron katmanları bulunur. Bu kavramlar, elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini anlamada temel teşkil eder.