Perché il raggio atomico cambia come fa?

Il raggio atomico di un atomo è determinato dal numero totale di elettroni, gusci di elettroni e protoni in un atomo. I protoni si trovano nel nucleo di un atomo e creano una carica nucleare efficace. Gli elettroni all'interno di un guscio sono attratti dalla carica nucleare e variano di conseguenza.

Le due principali tendenze nelle dimensioni del raggio atomico viste attraverso la tavola periodica sono una diminuzione quando si viaggia da sinistra a destra e un aumento quando si viaggia dall'alto verso il basso. Ognuno è spiegato dalle interazioni specifiche di elettroni e protoni. Viaggiare da sinistra a destra lungo un periodo di elementi sulla tavola periodica aumenta il numero di protoni ed elettroni contemporaneamente di uno. Gli elettroni caricati negativamente vengono aggiunti ai gusci degli elettroni più esterni per primi e diventano fortemente attratti dai protoni caricati positivamente nel nucleo. Con l'aumento del numero di elettroni e protoni, aumenta anche le forze attrattive totali all'interno dell'atomo, causando una diminuzione del raggio atomico.

Quando si viaggia dall'alto verso il basso di una famiglia di elementi sulla tavola periodica, il numero totale di elettroni di valenza rimane lo stesso, ma il numero di gusci elettronici pieni e di elettroni totali aumenta. Più lontano dal nucleo si trova un elettrone, meno sperimenta le forze di attrazione esibite dai protoni. Poiché la forza di attrazione è più debole, l'atomo non è compresso e il raggio atomico aumenta.